專利名稱：環(huán)境友好的水性環(huán)氧樹脂組合物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)境友好的水性環(huán)氧樹脂組合物，使用它涂布混凝土或金屬表面或者在混凝土或金屬表面構(gòu)成砂漿的方法及其用途。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)社會(huì)的發(fā)展，已經(jīng)建造了大量的結(jié)構(gòu)件，用保護(hù)它們并且與其外觀更相關(guān)的著色使合成樹脂的優(yōu)異功能平穩(wěn)的需要穩(wěn)步增加。然而，為了制備這些合成樹脂并促進(jìn)它們?cè)诒绢I(lǐng)域的可加工性，大量揮發(fā)性有機(jī)材料應(yīng)當(dāng)需要被利用。當(dāng)制備和利用合成樹脂時(shí)，使用的揮發(fā)性材料可能破壞自然環(huán)境，對(duì)人體的有害影響也在增加。因此，迫切需要能夠取代這種技術(shù)的環(huán)境友好的制備技術(shù)。 在檢查作為這一合成樹脂制備實(shí)施例的乳液聚合技術(shù)時(shí)，以下技術(shù)是本領(lǐng)域眾所周知的第一，在膠束內(nèi)通過(guò)用單體溶脹的乳化劑成核進(jìn)行乳液聚合的技術(shù)；第二，在吸收的乳化劑層進(jìn)行成核的技術(shù)；第三，在水溶液中進(jìn)行成核的技術(shù)；第四，在單體中進(jìn)行成核的技術(shù)。使用類似這樣的眾多乳液聚合技術(shù)的研發(fā)已經(jīng)積極地進(jìn)行，但是環(huán)氧樹脂作為介質(zhì)具有低溶解度，因此在使用乳液聚合時(shí)有一個(gè)根本的困難。而且，環(huán)氧樹脂在常溫下固化反應(yīng)激活、固化速率控制、相容性等方面有更大的問(wèn)題。作為上述問(wèn)題的解決方案，例如，韓國(guó)未審專利公開10-2008-0078824號(hào)公開了一種制備環(huán)氧硅烷低聚物的方法，其中，在催化劑的存在下，在環(huán)氧樹脂和可共聚硅烷的反應(yīng)過(guò)程中，含有乳化劑的水基先預(yù)水解或預(yù)冷凝，然后再與環(huán)氧反應(yīng)。韓國(guó)未審專利公開10-2009-0069419號(hào)公開了一種制備水溶性環(huán)氧樹脂的方法，其中環(huán)氧樹脂與聚乙二醇反應(yīng)以增強(qiáng)它的溶解度，從而使它更容易被水分散。韓國(guó)專利10-0910983號(hào)公開了一種通過(guò)將醋酸丁酯施加到環(huán)氧樹脂上涂布金屬表面的方法。日本專利1974-0002066號(hào)公開了一種制備環(huán)氧樹脂乳液固化劑的方法，它在高濕度環(huán)境下容易表面結(jié)晶。瑞士專利1993-0021680號(hào)公開了一種制備固化劑的方法，它在水泥砂漿中與水性環(huán)氧樹脂容易相容。由于用有機(jī)溶劑提取揮發(fā)性材料聚合它的方式不同，使用能與環(huán)氧反應(yīng)(不是僅使用環(huán)氧本身)并且具有高溶解度的聚合物化合物預(yù)水解或預(yù)冷凝得到的水性環(huán)氧樹脂可能仍然保留有機(jī)溶劑。這也可能導(dǎo)致高成本，因?yàn)橛袡C(jī)溶劑損失了并且生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜。另外，對(duì)膠凝、活化反應(yīng)和低溫下控制固化速率的催化劑產(chǎn)生的相關(guān)相容性檢測(cè)是不夠的。高沸點(diǎn)溶劑例如醇類或醋酸乙酯或醋酸丁酯作為水性環(huán)氧樹脂可能引起火災(zāi)或者對(duì)人體產(chǎn)生危險(xiǎn)或危害，并且它包括了消泡劑和流平劑。因此，當(dāng)包含作為水性環(huán)氧樹脂的揮發(fā)性材料時(shí)，即使少量，也可能削弱與水的交聯(lián)。在常溫固化的情況下，常規(guī)厚度大于0.2mm。在例如濕度的環(huán)境中，難以得到平穩(wěn)的固化性能。此外，能夠含有作為水性環(huán)氧的水的量可能不足以起作用。
另外，由于溫度下降或長(zhǎng)期儲(chǔ)存導(dǎo)致的粘度增加中的加工性可能受到限制，可能需要能夠自由加水然后使用的組合物。迫切需要研發(fā)可以使揮發(fā)性有機(jī)材料和胺類固化劑以及固化反應(yīng)中發(fā)生的氨氣干擾產(chǎn)生的難聞的氣味最小化的組合物。在另一方面，本發(fā)明人已經(jīng)公開了與使用環(huán)氧的水性環(huán)氧樹脂組合物有關(guān)的韓國(guó)專利10-093222號(hào)(砂漿劑)和韓國(guó)專利10-0925850號(hào)(涂布劑)。這些專利提出了通過(guò)在環(huán)氧樹脂中摻入凝結(jié)劑和只使用水和乳化劑來(lái)使用水性環(huán)氧樹脂組合物的方法。這些專利也表明，對(duì)于砂漿劑，交聯(lián)中環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)速率和水泥的氫化反應(yīng)由于相互反應(yīng)導(dǎo)致了水分的損失。對(duì)于涂布劑，乳液聚合后溶脹導(dǎo)致形狀固定，水和乳化劑再次被用來(lái)降低粘度，并且固化反應(yīng)中的分階段速率控制導(dǎo)致了平穩(wěn)的固化性能。然而，對(duì)于在低溫(0-50C )下控制反應(yīng)速率和根據(jù)粘度的增加降低可加工性，有一個(gè)限制在于作為水性環(huán)氧樹脂所需水量可以自由地后加并在現(xiàn)場(chǎng)工作中使用。另外，在水性環(huán)氧固化組合物中，有必要進(jìn)一步除去難聞的氣味的胺來(lái)減少固化反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣
發(fā)明內(nèi)容
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技術(shù)問(wèn)題因此，本發(fā)明做了廣泛深入的研究以解決上述問(wèn)題。結(jié)果，將凝結(jié)劑分散在環(huán)氧樹脂中后，保持了脂肪族反應(yīng)性稀釋劑和乳化劑的理想的平衡，因此通過(guò)在環(huán)氧基樹脂中僅用水和乳化劑溶脹得到適當(dāng)?shù)墓潭ㄐ浴Ａ硗?，本發(fā)明人已經(jīng)研發(fā)了一種分階段交叉加成胺和聚酰胺以及固化組合物中的反應(yīng)性稀釋劑的技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明，可以結(jié)合使用首先在樹脂中導(dǎo)入水并使水被凝結(jié)劑穩(wěn)定吸收的方法或在固化成分中分散凝結(jié)劑從而穩(wěn)定吸收大量水的其它方法。因此，本發(fā)明所要完成的課題提供了一種環(huán)境友好的水性環(huán)氧樹脂組合物。也就是制備時(shí)，本組合物可含有比常用水性環(huán)氧樹脂組合物高50%的水，后添加足夠大量的含有微量乳化劑的水基以得到相對(duì)平穩(wěn)的相容性，相對(duì)于100重量份的水性環(huán)氧樹脂組合物，優(yōu)選至多最大1000重量份的水基，并且與水合水泥混合以得到優(yōu)異的固化性能，由于三重加合物可能去除胺的難聞氣味。另外，本發(fā)明提供將上述水性環(huán)氧樹脂組合物應(yīng)用到各種用途，除了涂層劑、砂漿劑和粘合劑外，例如應(yīng)用于使用了碎石、沙子等的高強(qiáng)度水泥砂漿劑。技術(shù)方案為了完成上述目標(biāo)，本發(fā)明提供了一種水性環(huán)氧樹脂組合物，包含(a)環(huán)氧樹脂成分,包含10至50重量％的環(huán)氧樹脂，I至25重量％的反應(yīng)性稀釋齊U，O. I至15重量％的凝結(jié)劑，I至20重量％的無(wú)機(jī)填料，O. I至5重量％的促進(jìn)劑，O. 05至20重量％的乳化劑以及10至85重量％的水；和(b)固化成分，包含5至50重量％聚酰胺，O. I至40重量％的胺化合物，O. 05至20重量％的乳化劑，O. I至10重量％的促進(jìn)劑和5至50重量％的水。另外，本發(fā)明提供用于涂覆混凝土表面或金屬表面用的作為用作涂層劑或底層劑水性環(huán)氧樹脂組合物的上述水性環(huán)氧樹脂組合物的用途，作為水性環(huán)氧樹脂組合物砂漿劑的水性環(huán)氧樹脂組合物的用途，和作為水性環(huán)氧樹脂粘合劑的水性環(huán)氧樹脂組合物的用途。
有益效果根據(jù)本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物中，制備時(shí)，本組合物可含有比常用水性環(huán)氧樹脂組合物高50%的水；可能后添加水基，這在傳統(tǒng)技術(shù)中是不可能的，因此相對(duì)于100重量份的水性環(huán)氧樹脂組合物，即使后添加至多最大1000重量份的水基，也可得到平穩(wěn)的相容性；在現(xiàn)場(chǎng)工作中可以相當(dāng)自由地使用大量水；甚至不用使用常用水性環(huán)氧樹脂組合物中基本使用的揮發(fā)性有機(jī)材料如消泡劑和流平劑，因此環(huán)境友好。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物，包含(a)環(huán)氧樹脂成分,包含10至50重量％的環(huán)氧樹脂，I至25重量％的反應(yīng)性稀釋齊U，O. I至15重量％的凝結(jié)劑，I至20重量％的無(wú)機(jī)填料，O. I至5重量％的促進(jìn)劑，O. 05至20重量％的乳化劑以及10至85重量％的水；和·(b)固化成分，包含5至50重量％聚酰胺，O. I至40重量％的胺化合物，O. 05至20重量％的乳化劑，O. I至10重量％的促進(jìn)劑和5至50重量％的水。在本發(fā)明中，優(yōu)選包含第一成分，即環(huán)氧樹脂成分和第二成分，即固化成分，用量為100 5-200重量份。在本發(fā)明中，相對(duì)于100重量份由環(huán)氧樹脂成分和固化成分組成的組合物，它可進(jìn)一步包含10至1000重量份由乳化劑、表面活性劑和水組成的水基。在本發(fā)明中，聚酰胺的重均分子量?jī)?yōu)選為1,000至5，000，更有選1,000至4，000。當(dāng)聚酰胺的重均分子量低于上述范圍時(shí)，不能得到所需的粘度，因此難以得到固定性。當(dāng)聚酰胺的重均分子量高于上述范圍時(shí)，不容易控制粘度。因此，優(yōu)選使用具有上述范圍的聚酰胺。本發(fā)明中，不論聚酰胺的種類，可以使用所有具有上述重均分子量的聚酰胺。在本發(fā)明中，胺化合物包括但不限于一種或多種選自由聚氧化丙烯二胺、三亞乙基四胺、二亞乙基三胺、異佛爾酮二胺、間二甲苯二胺、間苯二胺、二甲基胺、二氨基二苯基砜胺、二亞乙基氨丙基胺和孟烷二胺組成的組。優(yōu)選使用聚氧丙化烯二胺。胺化合物可進(jìn)一步包含一種或多種選自由三亞乙基四胺、二亞乙基三胺、異佛爾酮二胺、間二甲苯二胺、間苯二胺、二甲基胺、二氨基二苯基砜胺、二亞乙基氨丙基胺和孟烷二胺組成的組。本發(fā)明還提供一種用于涂覆混凝土表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，包含100重量份根據(jù)本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物和5至500重量份的水泥。本發(fā)明還提供一種用于涂覆金屬表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，包含100重量份的水性環(huán)氧樹脂組合物和5至500重量份的金屬粉末。本發(fā)明中使用的金屬粉末是但不限于一種或多種選自由鋅、鋁、錳、鎘、鎳、鎂、錫及其合金的粉末；其合金的氧化粉末和鐵合金組成的組。在金屬涂料組合物中，通過(guò)與鋅粉混合出現(xiàn)氫氣，因此，封裝中密封或存儲(chǔ)上可能有問(wèn)題。在這方面，優(yōu)選使組合物處于預(yù)乳化的聚合狀態(tài)，其中在主要材料或固化成分中不混合水，在現(xiàn)場(chǎng)工作中后添加水或添加鋅粉。本發(fā)明還提供一種用作砂漿劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，包含100重量份根據(jù)本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物和50至500重量份的水泥混合物和100至1000重量份的硅砂。在本發(fā)明中，水泥混合物可包含10至30重量％水泥粉末，40至80重量％礬土水泥粉末和5至30重量％氫氧化鈣。根據(jù)本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物砂漿劑可以包含100重量份環(huán)氧樹脂組合物，500至50000重量份包括水、水泥、沙、亂石、碎石等的預(yù)拌混凝土(Remicon, ready mixedconcrete)。本發(fā)明進(jìn)一步提供水性環(huán)氧樹脂組合物粘合劑，包含100重量％的根據(jù)本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物，5至500重量％的無(wú)機(jī)填料?？梢詻](méi)有限制地使用本領(lǐng)域通常已知的那些作為無(wú)機(jī)填料。具體地，所用的無(wú)機(jī)填料包括一種或多種選自由碳酸鈣、滑石、碳酸氫鈣、二氧化硅和白云石組成的組。本發(fā)明提供一種涂覆混凝土表面的方法，包括去除和表面處理混凝土表面的不規(guī)則的東西(irregularity)或浮漿；施加根據(jù)本發(fā)明的用于涂覆混凝土表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物到混凝土表面。根據(jù)本發(fā)明的涂覆混凝土表面的方法可以進(jìn)一步包含施加用于涂覆混凝土表面 的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，然后通過(guò)中間涂覆或頂層涂覆施加相同的組合物。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種涂覆金屬表面的方法，包含去除和表面處理金屬表面的銹或不規(guī)則的東西；然后施加根據(jù)本發(fā)明的用于涂覆混凝土表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物到混凝土表面。根據(jù)本發(fā)明的涂覆金屬表面的方法可以進(jìn)一步包含施加用于涂覆金屬表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，然后通過(guò)中間涂覆或頂層涂覆施加相同的組合物。本發(fā)明提供一種砂漿構(gòu)造混凝土表面的方法，包含去除和表面處理混凝土表面的不規(guī)則的東西或浮漿；然后施加根據(jù)本發(fā)明的用于涂覆混凝土表面的作為涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物到混凝土表面。本發(fā)明提供一種砂漿構(gòu)造混凝土表面的方法，包含施加根據(jù)本發(fā)明的作為涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物到混凝土表面，然后通過(guò)推壓精加工處理、中間涂覆和頂層涂覆相同的組合物。因此，即使在水的存在下，制備的環(huán)氧樹脂組合物是最大化活性和相容性的組合物。雖然將含有少量乳化劑的水基再次混合到100重量份的主要組分和固化劑的混合物中，但是相容性良好，并且通過(guò)固化劑的交叉循環(huán)可以去除胺的難聞氣味。在涂覆和砂漿構(gòu)造混凝土表面中，根據(jù)本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物可以變化地用作底層劑、涂布劑、砂漿劑和水性環(huán)氧樹脂粘合劑等。在各自的用途中，本發(fā)明的組合物可以具有良好的固化性能。然而，在水性環(huán)氧樹脂膠粘劑的情況下，可以使用不包括固化成分中不包括水的組合物。在下文中，更詳細(xì)地描述本發(fā)明?？梢允褂帽绢I(lǐng)域通常使用的環(huán)氧樹脂作為本發(fā)明中的環(huán)氧樹脂。這些可以包括常用的環(huán)氧樹脂、包含氯的環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、溴化環(huán)氧樹脂或它們的混合物。另外，除了丙烯酸樹脂、聚氨酯、纖維增強(qiáng)塑料(FRP)、膠乳、乙烯樹脂和三聚氰胺樹脂外，可以混合并且使用一種或多種本領(lǐng)域通常使用的材料，例如共聚或改性聚合物樹脂和它們的化合物。
環(huán)氧樹脂的商業(yè)實(shí)例包括R1475、KEM-128M、KEM-128-70、KEM-134-60、EM-101-50、KEM-172-60、KEM-019-50, H-23、H-4121、H-4148-3、KH-700、KH-701 等。本發(fā)明中，反應(yīng)性稀釋劑包括單環(huán)氧、雙環(huán)氧、三環(huán)氧，例如但不限于一種或多種選自由正丁基縮水甘油醚、脂肪族縮水甘油醚、2-乙基己醚、苯基縮水甘油醚、鄰甲苯縮水甘油醚、壬基苯基縮水甘油醚、對(duì)叔丁基苯基縮水甘油醚、I，4- 丁二醇縮水甘油醚、I，6-己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇縮水甘油醚、1，4_環(huán)己烷二羥甲基二縮水甘油醚、聚丙二醇縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、氫化雙酚A縮水甘油醚、三羥甲基丙烯三縮水甘油醚、甘油聚縮水甘油醚、二甘油聚縮水甘油醚、季戍四醇聚縮水甘油醚、蓖麻油縮水甘油醚(castoil glycidylether)、山梨糖醇聚縮水甘油醚、新癸酸縮水甘油酯(neodecanoic acid glycidylester)、二縮水甘油基-1，2-環(huán)己烷二羧酸、二縮水甘油基鄰苯二甲酸酯、n，n-二縮水甘油基胺、η, η- 二縮水甘油基-鄰甲基苯胺、三縮水甘油基-對(duì)氨基苯酚、四縮水甘油基-二氨基二苯基甲烷、三縮水甘油基-異氰酸酯、1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚(1.4 buthandioldiglycidyl ether)、1,6_ 己二醇二縮水甘油醚(hexane dioldiglycidyl ether)、聚丙烯 縮水甘油基二縮水甘油醚和三羥乙基丙烯三縮水甘油醚組成的組。在本發(fā)明中，凝結(jié)劑包括但不限于一種或多種選自由二氧化硅、氣溶膠、膨潤(rùn)土，納米粒子、二氧化娃納米粒子、白炭黑(white carbons)、娃酸鹽和玻璃粉末組成的組。在本發(fā)明中，無(wú)機(jī)填料優(yōu)選包括但不限于一種或多種選自由碳酸鈣、滑石、碳酸氫鈣、陶瓷、粘土、二氧化硅和白云石的粉末組成的組。在本發(fā)明中，促進(jìn)劑包括但不限于一種或多種選自由苯酚、壬基苯酚、叔胺、二乙酸二丁基錫、辛酸亞錫(stennous octoate)、二月桂酸二丁基錫、單丁基氧化錫、單丁基二羥基氯化錫、丁基錫三(2-乙基己酸)、二丁基錫蜜劑、辛酸鉀(potassium octoate)、2_乙基己酸鉍、芐基三乙基氯化銨、60-銅絡(luò)合物化合物、鎳鋁絡(luò)合物、A-399等組成的組。在本發(fā)明中，所用的乳化劑包括一種或多種反應(yīng)性或非反應(yīng)性乳化劑，選自由聚氧乙烯和聚氧丙烯的共聚物、聚氧乙烯和聚辛基苯基醚的共聚物和十二烷基苯磺酸鈉組成的組?？梢允褂蒙藤?gòu)獲得的Adeka NE-10、SE_10N等。另外,乳化劑包括但不限于一種或多種選自由烷基酚、表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和聚醚硅氧烷基表面活性劑組成的組。本發(fā)明中所用的水包括但不限于通常使用的水，例如蒸餾水、自來(lái)水、大氣水、銹水、軟水和硬水。除了以上組分，根據(jù)本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物可以包括本領(lǐng)域經(jīng)常使用的添加劑，例如干燥劑，阻燃劑和消泡劑。本發(fā)明使用的干燥劑包括但不限于氧化鈣、硫酸銅和五氧化二磷。本發(fā)明使用的阻燃劑包括但不限于五溴二苯醚、十溴二苯醚等。消泡劑包括但不限于非水基乳液型聚硅氧烷、增塑劑、抗靜電劑和抗氧化劑。通過(guò)在根據(jù)本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物中摻入水泥制備根據(jù)本發(fā)明的用于涂覆混凝土表面的涂層劑、砂漿劑和底層劑的組合物。在本發(fā)明中，可以沒(méi)有限制地使用本領(lǐng)域經(jīng)常使用的那些作為水泥。其具體實(shí)例包括一種或多種選自由波特蘭水泥、氣硬性水泥、水硬性水泥、耐酸水泥、中熱水泥、早強(qiáng)水泥、低熱水泥、耐硫酸水泥、高爐礦渣水泥、粉煤灰水泥、波特蘭火山灰(二氧化硅)水泥、白水泥、膨脹蛭石水泥、膨脹硬性水泥、砌筑水泥、超早強(qiáng)水泥、快速硬化水泥、砂漿水泥和油井水泥組成的組。相對(duì)于100重量份根據(jù)本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物，根據(jù)本發(fā)明的用于涂覆混凝土表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物進(jìn)一步包含O. I至30重量份顏料成分，因此得到所需的顏色。相對(duì)于100重量份根據(jù)本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物，根據(jù)本發(fā)明的用于涂覆金屬表面的用作涂層劑或底層劑水性環(huán)氧樹脂組合物進(jìn)一步包含O. I至30重量份顏料成分，因此得到所需的顏色。根據(jù)本發(fā)明的涂覆混凝土表面的方法包含去除和表面處理混凝土表面的不規(guī)則的東西或浮漿；施加根據(jù)本發(fā)明的用作涂層劑或底層劑水性環(huán)氧樹脂組合物到混凝土表面。該方法進(jìn)一步包含在混凝土表面上以約O. 2mm/ 一次的厚度施加用作涂層劑或底層劑水性環(huán)氧樹脂組合物，固化它們?nèi)缓笸ㄟ^(guò)中間涂覆或頂層涂覆在此施加相同的組合物。·
根據(jù)本發(fā)明的涂覆金屬表面的方法包含去除和表面處理金屬表面的不規(guī)則的東西或銹；施加根據(jù)本發(fā)明的用作涂層劑或底層劑水性環(huán)氧樹脂組合物到金屬表面。該方法進(jìn)一步包含在金屬表面上以約O. 2mm/ 一次的厚度施加用作涂層劑或底層劑水性環(huán)氧樹脂組合物，固化它們?nèi)缓笸ㄟ^(guò)中間涂覆或頂層涂覆在此施加相同的組合物。根據(jù)本發(fā)明的砂漿構(gòu)造混凝土表面的方法包含去除和表面處理混凝土表面的不規(guī)則的東西或浮漿；施加水性環(huán)氧樹脂組合物底層劑或砂漿劑組合物到混凝土表面，底層劑和砂漿劑總厚度為3至100mm，推壓表面處理然后固化所得的組合物，通過(guò)中間涂覆和頂層涂覆在此處連續(xù)施加固化的組合物。根據(jù)使用的目的或在粘合劑組合物的情況下，固化成分可以包括除了乳化劑和水的組合物。在根據(jù)本發(fā)明的固化成分中，除了胺化合物和聚酰胺還可以使用包含環(huán)氧樹脂加合產(chǎn)物，它們包括一種或多種選自由聚氧化丙烯二胺、三亞乙基四胺、二亞乙基三胺、異佛爾酮二胺、間二甲苯二胺、間苯二胺、二甲基胺、二氨基二苯基砜胺、二亞乙基氨丙基胺和孟烷二胺組成的組的化合物。向加合產(chǎn)物中，在由催化劑(例如，二乙酸二丁基錫、辛酸亞錫(stennous octoate)、二月桂酸二丁基錫、單丁基氧化錫、單丁基二輕基氯化錫、丁基錫三(2-乙基己酸)、二丁基錫蜜劑、辛酸鉀(patassium octoate)、2_乙基己酸鉍)、銨鹽、酮化合物、鎳、鋁化合物所組成的組中的一種或多種與環(huán)氧樹脂混合、共聚或加成。然后，獲得的共聚或加成產(chǎn)物就可以使用了。此外，可以混合一種或多種包括脂族羧酸酐的四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐(neidic methyl anhydride)、偏苯三酸酐、六氯內(nèi)次甲基四氫!鄰苯二甲酸野、均苯四甲酸二野(fibromellitic dianhydride)、二苯甲麗四甲酸二酐、二甲基氨基甲基苯酚、芐基二甲基胺或使用與環(huán)氧樹脂一起添加的加合物。也可以與多胺的加合物混合或再次使用單體、二聚體、三聚體環(huán)氧樹脂或純環(huán)氧樹脂制備加合物。另夕卜，也可以混合一種或多種選自間二甲苯二胺，三亞乙基四胺和二亞乙基三胺與一種或多種選自上述聚酰胺、胺、酸酐和有效雙氰胺以及咪唑?；蛘撸梢曰旌弦环N或多種選自二乙酸二丁基錫、辛酸亞錫(stennous octoate)、二月桂酸二丁基錫、單丁基氧化錫、單丁基二羥基氯化錫、丁基錫三(2-乙基己酸)、二丁基錫蜜劑、辛酸鉀(potassium octoate)、2_乙基己酸鉍銨鹽、銅化合物、鎳和鋁催化劑，或共聚合或與單體、二聚體、三聚體或環(huán)氧樹脂加成。在本發(fā)明中，固化成分的促進(jìn)劑包括但不限于一種或多種選自由苯酚、壬基苯酚、叔胺、硫醇、二乙酸二丁基錫、辛酸亞錫(stennous octoate)、二月桂酸二丁基錫、單丁基氧化錫、單丁基二羥基氯化錫、丁基錫三(2-乙基己酸)、二丁基錫蜜劑、辛酸鉀(potassiumoctoate)、2-乙基己酸鉍、芐基三乙基氯化銨、60-銅絡(luò)合物化合物、鎳鋁絡(luò)合物、A-399等組成的組。 本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物用作涂層劑、砂漿劑和粘合劑，當(dāng)作為涂層劑和底層劑構(gòu)造混凝土或金屬表面時(shí)，該組合物是具有適當(dāng)固定性的液相。它由水基和固化劑組成，在100重量份基礎(chǔ)樹脂成分和5-50重量份與混合的固化成分在現(xiàn)場(chǎng)混合后，添加高達(dá)10-1000重量份水基，優(yōu)選高達(dá)100-300重量份。它是用于砂漿劑構(gòu)造混凝土表面的砂漿劑和底層劑，其中在現(xiàn)場(chǎng)混合100重量份基礎(chǔ)樹脂成分和5-50重量份固化成分，然后添加水基至10-500重量份。與常用的樹脂組合物相比，本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物表現(xiàn)出優(yōu)異的相容性、穩(wěn)定性、可加工型、耐水性和耐化學(xué)藥品性，因?yàn)槿菀卓刂乒袒俾?，所以可以用水性底漆組合物進(jìn)行快速加工處理。這是一種隨著各種涂層表面使用的粘合劑重量減少具有中等或低粘性的現(xiàn)象，相對(duì)于100重量份基礎(chǔ)樹脂，并且包含10-100重量份現(xiàn)場(chǎng)混合的固化成分。這種環(huán)氧樹脂組合物表現(xiàn)出優(yōu)異的可加工型、穩(wěn)定性和機(jī)械性能，并且可進(jìn)行快速加工處理。本發(fā)明的組合物是樹脂組合物，環(huán)氧樹脂中包含反應(yīng)性稀釋劑、凝結(jié)劑、乳化劑、水、奶水及、色基、固化劑、固化促進(jìn)劑等，其中通過(guò)在低粘度條件下溶脹，樹脂成分保持完整的固定性。通過(guò)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用后添加包含水的乳化劑，然后與水泥、硅砂、卵石等混合，這樣的組合物可以用作用于砂漿劑構(gòu)造或砂漿劑的涂料、底層劑的砂漿劑。在用于金屬表面的涂層劑的情況下，制備時(shí)主要加入鋅或其它金屬，但是當(dāng)粒徑厚且沉淀誘導(dǎo)特性高時(shí)，可以在現(xiàn)場(chǎng)后添加使用它。在本發(fā)明的環(huán)氧樹脂中，當(dāng)環(huán)氧樹脂中包括凝結(jié)劑例如氣溶膠且在維持適當(dāng)溫度的狀態(tài)下混合包含水的乳化劑時(shí)，發(fā)生乳液聚合。在不需要溶解材料的情況下，水和乳化劑被穩(wěn)定地吸收并捕獲于凝結(jié)劑的紊亂顆粒表面。因此，齊聚物、聚合物和自由基在一起以終止反應(yīng)。因此發(fā)生溶脹并且性能固定。由于凝結(jié)劑，在顆粒的內(nèi)表面和外表面中乳液聚合廣泛而穩(wěn)定地進(jìn)行。甚至引入固化劑后，可以包含大量水。齊聚物的自由基非常親水。作為固化劑，胺和聚酰胺循環(huán)、交聯(lián)并與單體、二聚體、三聚體脂肪酸加合。聚酰胺的不飽和脂肪酸和具有觸變性的凝結(jié)劑之間的相互作用導(dǎo)致吸收能量和相容穩(wěn)定性的增加。因此，與樹脂成分混合后，可以混合使用大量包含乳化劑的水。此外，由于三重循環(huán)加合物，可以最小化胺的特殊的難聞氣味。即使在水的存在下，這樣得到的環(huán)氧樹脂組合物可以最大化活性和相容性。相對(duì)于100重量份的主要成分和固化劑的混合物，以高達(dá)300重量份的量混合包含少量乳化劑的水基，因此表現(xiàn)出平穩(wěn)的相容性，并且在固化劑的循環(huán)交聯(lián)方法中用三種加合物可以最小化胺的難聞氣味。根據(jù)在使用根據(jù)本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物涂覆和砂漿劑構(gòu)造混凝土表面中作為底層劑、涂層劑、砂漿劑和粘合劑的用途，使用組合物構(gòu)造可以導(dǎo)致良好的固化性能。
根據(jù)其用途構(gòu)造本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物以表現(xiàn)優(yōu)異的機(jī)械性能，并且也可以符合要求例如無(wú)污染工業(yè)和清潔工作。另外，處理容易，工作環(huán)境安全，沒(méi)有火災(zāi)危險(xiǎn)，不污染工作環(huán)境。因此，很顯然本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物是環(huán)境友好的。在下文中，通過(guò)實(shí)施例的方式描述本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍不限于此。
實(shí)施例制備水性環(huán)氧樹脂和固化劑組合物I.制備環(huán)氧基樹脂成分表I
權(quán)利要求
1.一種水性環(huán)氧樹脂組合物，包含 (a)環(huán)氧樹脂成分，包含10至50重量％的環(huán)氧樹脂，I至25重量％的反應(yīng)性稀釋劑，O. I至15重量％的凝結(jié)劑，I至20重量％的無(wú)機(jī)填料，O. I至5重量％的促進(jìn)劑，O. 05至20重量％的乳化劑以及10至85重量％的水；和 (b)固化成分，包含5至50重量％聚酰胺，O.I至40重量％的胺化合物，O. 05至20重量％的乳化劑，O. I至10重量％的促進(jìn)劑和5至50重量％的水；和 相對(duì)于100重量份與環(huán)氧樹脂成分和固化成分混合的組合物，進(jìn)一步包含10至1000重量份由乳化劑、表面活性劑和水組成的水基。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的水性環(huán)氧樹脂組合物，其中相對(duì)于100重量份環(huán)氧樹脂成分，包含的固化成分的量是5至200重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的水性環(huán)氧樹脂組合物，其中反應(yīng)性稀釋劑包括一種或多種選自由正丁基縮水甘油醚、脂肪族縮水甘油醚、2-乙基己醚、苯基縮水甘油醚、鄰甲苯縮水甘油醚、壬基苯基縮水甘油醚、對(duì)叔丁基苯基縮水甘油醚、新戊二醇縮水甘油醚、1，4_環(huán)己烷二羥甲基二縮水甘油醚、聚丙二醇縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、氫化雙酚A縮水甘油醚、三羥甲基丙烯三縮水甘油醚、甘油聚縮水甘油醚、二甘油聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、蓖麻油縮水甘油醚、山梨糖醇聚縮水甘油醚、新癸酸縮水甘油醚、二縮水甘油基-1，2-環(huán)己烷二羧酸、二縮水甘油基鄰苯二甲酸酯、η, η- 二縮水甘油基胺、η, η- 二縮水甘油基-鄰甲基苯胺、三縮水甘油基-對(duì)氨基苯酚、四縮水甘油基-二氨基二苯基甲烷、三縮水甘油基-異氰酸酯、I，4- 丁二醇二縮水甘油醚、I，6-己二醇二縮水甘油醚、聚丙烯縮水甘油基二縮水甘油醚和三羥乙基丙烯三縮水甘油醚組成的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的水性環(huán)氧樹脂組合物，其中凝結(jié)劑包括一種或多種選自由二氧化娃、氣溶膠、膨潤(rùn)土納米粒子、二氧化娃納米粒子、白炭黑、娃酸鹽和玻璃粉末組成的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的水性環(huán)氧樹脂組合物，其中無(wú)機(jī)填料包括一種或多種選自由碳酸鈣、滑石、碳酸氫鈣、陶瓷、粘土、二氧化硅和白云石組成的組。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的水性環(huán)氧樹脂組合物，其中促進(jìn)劑包括一種或多種選自由苯酚、壬基苯酚、叔胺、二乙酸二丁基錫、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、單丁基氧化錫、單丁基二羥基氯化錫、丁基錫三(2-乙基己酸)、二丁基錫蜜劑、辛酸鉀、2-乙基己酸鉍和芐基三乙基氯化銨組成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的水性環(huán)氧樹脂組合物，其中乳化劑包括一種或多種選自由聚氧乙烯和聚氧丙烯的共聚物、聚氧乙烯和聚辛基苯基醚的共聚物和十二烷基苯磺酸鈉組成的組。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的水性環(huán)氧樹脂組合物，其中聚酰胺的重均分子量是1，000至5，OOO0
9.根據(jù)權(quán)利要求I的水性環(huán)氧樹脂組合物，其中胺化合物包括一種或多種選自由聚氧化丙烯二胺、三亞乙基四胺、二亞乙基三胺、異佛爾酮二胺、間二甲苯二胺、間苯二胺、二甲基胺、二氨基二苯基砜胺、二亞乙基氨丙基胺和孟烷二胺組成的組。
10.用于涂覆水泥表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，其包含100重量份的根據(jù)權(quán)利要求I至9任意一項(xiàng)的環(huán)氧樹脂組合物和5至500重量份的水泥。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的用于涂覆水泥表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，其中水泥包括一種或多種選自由波特蘭水泥、氣硬性水泥、水硬性水泥、耐酸水泥、中熱水泥、早強(qiáng)水泥、低熱水泥、耐硫酸水泥、高爐礦渣水泥、粉煤灰水泥、波特蘭火山灰(二氧化硅)水泥、白水泥、膨脹蛭石水泥、膨脹硬性水泥、砌筑水泥、超早強(qiáng)水泥、快速硬化水泥、砂漿水泥和油井水泥組成的組。
12.用于涂覆金屬表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，其包含100重量份的根據(jù)權(quán)利要求I至9任意一項(xiàng)的環(huán)氧樹脂組合物和5至500重量份的金屬粉末。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的用于涂覆金屬表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，其中金屬粉末包括一種或多種選自由鋅、鋁、錳、鎘、鎳、鎂、錫及其合金的粉末；其合金的氧化粉末和鐵合金組成的組。
14.用作砂漿劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，其包含100重量份的根據(jù)權(quán)利要求I至9任意一項(xiàng)的水性環(huán)氧樹脂組合物和50至500重量份的水泥混合物以及100至1000重量份的硅砂。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的用作砂漿劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，其中水泥混合物包含10至30重量％的水泥粉末，40至80重量％的礬土水泥粉末和5至30重量％的氫氧化鈣。
16.用作粘合劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，其包含100重量％的根據(jù)權(quán)利要求I至9任意一項(xiàng)的水性環(huán)氧樹脂組合物和5至500重量％的無(wú)機(jī)填料。
17.一種涂覆混凝土表面的方法，包含去除和表面處理混凝土表面的不規(guī)則的東西或浮漿；然后施加根據(jù)權(quán)利要求10的用于涂覆水泥表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物到混凝土表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的涂覆混凝土表面的方法，進(jìn)一步包含在混凝土表面施加所述用作物涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，然后，將相同的組成物進(jìn)行中間涂覆及頂層涂覆。
19.一種涂覆金屬表面的方法，包含去除和表面處理金屬表面的不規(guī)則的東西或銹；然后在那里施加根據(jù)權(quán)利要求12的用于涂覆金屬表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物到金屬表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的涂覆金屬表面的方法，進(jìn)一步包含施加用于涂覆金屬表面的用作涂層劑或底層劑的水性環(huán)氧樹脂組合物，然后，將相同的組成物進(jìn)行中間涂覆及頂層涂覆。
21.一種砂漿構(gòu)造混凝土表面的方法，包含去除和表面處理混凝土表面的不規(guī)則的東西或浮漿；然后施加根據(jù)權(quán)利要求14的用作砂漿劑的水性環(huán)氧樹脂組合物到混凝土表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水性環(huán)氧樹脂組合物，并且涉及一種能包含大量水的水性環(huán)氧樹脂組合物，因?yàn)樗褂昧谁h(huán)氧樹脂和凝結(jié)劑，從而允許乳化劑和水被穩(wěn)定地吸附和捕獲在凝結(jié)劑雜亂的顆粒表面上。根據(jù)本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂組合物包含在固化反應(yīng)中形成良好交聯(lián)鍵高度相容的配方，因此它可以影響涂布劑、底涂劑、砂漿劑和粘結(jié)劑兩組分配方的功能，并且它需要和現(xiàn)有技術(shù)環(huán)氧樹脂組合物的情況一樣大量使用絕對(duì)沒(méi)有揮發(fā)性的有機(jī)化合物，因此它是環(huán)境友好的，也可以顯著降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C08L63/00GK102906188SQ201180015763
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者金相洋 申請(qǐng)人:泰山工程株式會(huì)社