本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂，具體涉及一種環(huán)保的烤漆用水性環(huán)氧樹脂及制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的環(huán)氧樹脂烤漆多為溶劑型，在制備和使用過程中需要加入大量的有機溶劑，現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)氧樹脂烤漆的缺陷有：1.不健康不環(huán)保，大量的有機溶劑揮發(fā)在空氣中，對使用者的身體健康有很大損傷，并且污染空氣；2.成本高，有機溶劑比起水來說，價格高昂，運輸不便；3.易燃易爆危險性高。

因此，本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)之上，通過大量實驗篩選，研發(fā)設(shè)計一種環(huán)保、安全，有機溶劑少的烤漆用水性環(huán)氧樹脂。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)烤漆用環(huán)氧樹脂的有機溶劑多，不環(huán)保等問題，通過大量實驗篩選組份，研發(fā)設(shè)計一種環(huán)保性強的水性環(huán)氧樹脂，可使環(huán)氧樹脂在水中分散，整個制備工藝可避免大量使用有機溶劑，只使用少量環(huán)保溶劑，同時使用去離子水代替大量的有機溶劑，制備的水分散環(huán)氧樹脂voc低，性能和溶劑型環(huán)氧樹脂一致，取得了非常好的技術(shù)效果。

技術(shù)方案，為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種烤漆用水性環(huán)氧樹脂，它包括下列組份的原料：環(huán)氧樹脂，丙烯酸，丙烯酸丁酯，丙烯酸異辛酯，丙烯酸羥乙酯，甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，過氧化苯甲酰，乙二醇單丁醚，二甲基乙醇胺和去離子水。

作為優(yōu)選方案，以上所述的一種烤漆用水性環(huán)氧樹脂，它包括下列組份的原料：環(huán)氧樹脂100～200份，丙烯酸10～30份，丙烯酸丁酯20～60份，丙烯酸異辛酯10～40份，丙烯酸羥乙酯5～20份，甲基丙烯酸甲酯30～80份，苯乙烯30～80份，過氧化苯甲酰4～8份，乙二醇單丁醚100～200份，二甲基乙醇胺10～30份和去離子水200～300份。

作為優(yōu)選方案，以上所述的一種烤漆用水性環(huán)氧樹脂，它包括下列組份的原料：環(huán)氧樹脂100份，丙烯酸10～15份，丙烯酸丁酯20～30份，丙烯酸異辛酯10～20份，丙烯酸羥乙酯5～10份，甲基丙烯酸甲酯30～40份，苯乙烯30～40份，過氧化苯甲酰4份，乙二醇單丁醚100份，二甲基乙醇胺10～15份和去離子水200～300份。

作為優(yōu)選方案，以上所述的一種烤漆用水性環(huán)氧樹脂，所述的環(huán)氧樹脂的型號為環(huán)氧樹脂e-06，丙烯酸的型號為丙烯酸aa，丙烯酸丁酯的型號為丙烯酸丁酯ba，過氧化苯甲酰的型號為過氧化苯甲酰bpo，乙二醇單丁醚的型號為乙二醇單丁醚bcs。

本發(fā)明所述的一種烤漆用水性環(huán)氧樹脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)將環(huán)氧樹脂溶解于乙二醇單丁醚中，加熱到100～120℃，攪拌均勻；

(2)將丙烯酸，苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸異辛酯，丙烯酸羥乙酯，過氧化苯甲酰攪拌混合均勻，在100～120℃滴加到步驟(1)混合均勻的溶液中；在100～120℃下保溫反應(yīng)1～3h，保溫反應(yīng)過程中加少量過氧化苯甲酰，以使單體聚合完全；

(3)然后降溫至40～80℃，加入二甲基乙醇胺，攪拌，加入去離子水，調(diào)節(jié)固含量35～45％，攪拌，得到改性環(huán)氧樹脂；

(4)固化工藝：將以上步驟(3)制備得到的改性環(huán)氧樹脂和水性甲醚化三聚氰胺樹脂，按比例混合攪拌均勻，以去離子水調(diào)整到合適的粘度和固含量即可。

作為優(yōu)選方案，以上本發(fā)明所述的一種烤漆用水性環(huán)氧樹脂的制備方法，它包括以下步驟：

(1)將環(huán)氧樹脂溶解于乙二醇單丁醚中，加熱到120℃，攪拌15min；

(2)將丙烯酸，苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸異辛酯，丙烯酸羥乙酯，過氧化苯甲酰攪拌混合均勻，在120℃滴加到步驟(1)混合均勻的溶液中；在120℃下保溫反應(yīng)3h，保溫反應(yīng)過程中加少量過氧化苯甲酰，以使單體聚合完全；

(3)然后降溫至60℃，加入二甲基乙醇胺，攪拌，加入去離子水，調(diào)節(jié)固含量35％，攪拌，得到改性環(huán)氧樹脂；

(4)固化工藝：將以上步驟(3)制備得到的改性環(huán)氧樹脂和水性甲醚化三聚氰胺樹脂，按重量比例為6:1，混合攪拌均勻，以去離子水調(diào)整到合適的粘度和固含量即可。

本發(fā)明所述的烤漆用水性環(huán)氧樹脂在用于制備金屬烤漆薄膜，硬度高，耐沖擊力強。

有益效果：本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明通過大量實驗篩選得到最佳的原料配比組成，環(huán)保性強，可使環(huán)氧樹脂在水中分散，本發(fā)明整個制備工藝可避免大量使用有機溶劑，只使用少量環(huán)保溶劑，同時使用去離子水代替大量的有機溶劑，制備的水分散環(huán)氧樹脂voc低，性能和溶劑型環(huán)氧樹脂一致，具有優(yōu)異的硬度、抗沖擊性能和附著力，取得了非常好的技術(shù)效果。

具體實施方式

實施例1～實施例10

制備10份不同的烤漆用環(huán)氧樹脂，其用來比如表1。

表1制備烤漆用水性環(huán)氧樹脂原料組分及其配比

1、烤漆用水性環(huán)氧樹脂的制備方法，步驟如下：

(1)按以上表1的10種重量份數(shù)，將環(huán)氧樹脂e-06溶解于乙二醇單丁醚bcs中，加熱到120℃，攪拌15min；

(2)將丙烯酸，苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸異辛酯，丙烯酸羥乙酯，過氧化苯甲酰攪拌混合均勻，在120℃滴加到步驟(1)混合均勻的溶液中，滴加時間為2～2.5h；然后在120℃下保溫反應(yīng)3h，保溫反應(yīng)過程中加少量過氧化苯甲酰，以使單體聚合完全；

(3)然后降溫至60℃，加入二甲基乙醇胺，攪拌，加入去離子水200重量份，調(diào)節(jié)固含量35％，攪拌，得到改性環(huán)氧樹脂；

(4)固化工藝：將以上步驟(3)制備得到的改性環(huán)氧樹脂和水性甲醚化三聚氰胺樹脂，按重量比例為6:1，混合攪拌均勻，以去離子水調(diào)整到合適的粘度和固含量即可。

分別得到實施例1至實施例10不同組份配比的烤漆用水性環(huán)氧樹脂。然后涂刷到卷鋼卷鋁上，270℃烘烤40s得到環(huán)氧樹脂薄膜；或者涂刷到一般的鐵板或鋁板上，150℃烘烤30min得到環(huán)氧樹脂薄膜。

實施例11性能測試，具體步驟如下：

1、取10份馬口鐵板打磨平整，去掉表面氧化層；分別采用涂膜線棒刮涂實施例1至10制備得到的烤漆用水性環(huán)氧樹脂，得到環(huán)氧樹脂清漆膜，使漆膜固化后厚度為15到20μm之間；

2、涂好后放入50℃烘箱預(yù)熱10min，避免直接高溫加熱產(chǎn)生的表面缺陷，然后將預(yù)熱好的底材，放在270℃下固化40s即可；

按以上步驟固化后的的漆膜分別測定以下性能：

(1)表面外觀；(2)硬度、耐沖擊力；(3)t彎實驗；(4)附著力；(5)耐乙醇、丙酮擦拭性能；

具體檢查結(jié)果如表2所示：

由以上性能檢測結(jié)果表明，本發(fā)明不同原料組成和不同重量比的原料制備得到的環(huán)氧樹脂烤漆膜，其表面外觀；硬度、耐沖擊力；t彎實驗；附著力和耐乙醇、丙酮擦拭性能等明顯不同，對比實驗結(jié)果表明，采用本發(fā)明優(yōu)選比例的原料制備得到的實施例1和實施例2的環(huán)氧樹脂薄膜比其它組份制備得到的環(huán)氧樹脂薄膜具有更加優(yōu)越的硬度、耐沖擊力和附著力等力學(xué)性能，取得了非常好的技術(shù)進(jìn)步。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。