本发明涉及乳化剂领域，特别是涉及一种非离子反应型环氧树脂乳化剂及其制备方法。
背景技术：
：研究表明，水性环氧乳液中，固体环氧树脂乳液的防腐性能较好。目前市场上的非离子乳化剂多以大分子量聚乙二醇和双酚a环氧树脂为主体原料制备而成，其是一端为环氧基、另一端为羟基的大分子。由于环氧端基亲油，羟基端基亲水，用其制备的乳液平衡容易被破坏，乳液稳定性差，而且由于端羟基不参与固化反应，以游离形态存在，使制得的涂料涂膜耐腐蚀性能较差。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是提供一种非离子反应型环氧树脂乳化剂及其制备方法，能够解决现有以大分子量聚乙二醇和双酚a环氧树脂为主体原料制备的非离子乳化剂存在的上述不足之处。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种非离子反应型环氧树脂乳化剂，其结构式为：式中，r1为c15h27、c15h29或c15h31的直链(烯)烃结构；p为(ch2ch2o)m、[ch2ch(ch3)o]m、[ch2ch(ch2ch3)o]m或[ch2ch(ch2ch2ch3)o]m中的一种或几种，其中，m为1～50的整数；q为(ch2ch2o)n、[ch2ch(ch3)o]n、[ch2ch(ch2ch3)o]n或[ch2ch(ch2ch2ch3)o]n中的一种或几种，其中，n为1～50的整数。在本发明一个较佳实施例中，所述制备方法为：向反应釜中加入强心酚聚醚，加热融化后，再先后加入催化剂ⅰ和双酚a型环氧树脂，搅拌混合均匀后，密闭反应至环氧当量指标达理论定值，然后用碱性溶液稀释至中性，得到所述非离子反应型环氧树脂乳化剂。在本发明一个较佳实施例中，所述加热融化的温度为80～90℃。在本发明一个较佳实施例中，所述密闭反应的条件为：温度90～130℃，时间2～6h。在本发明一个较佳实施例中，所述强心酚聚醚与双酚a型环氧树脂的摩尔比为1:2。在本发明一个较佳实施例中，所述催化剂ⅰ的加入量占所述强心酚聚醚和双酚a型环氧树脂总质量的0.48～1％。在本发明一个较佳实施例中，所述强心酚聚醚的结构式为：式中，r1为c15h27、c15h29或c15h31的直链(烯)烃结构；p为(ch2ch2o)m、[ch2ch(ch3)o]m、[ch2ch(ch2ch3)o]m或[ch2ch(ch2ch2ch3)o]m中的一种或几种，其中，m为1～50的整数；q为(ch2ch2o)n、[ch2ch(ch3)o]n、[ch2ch(ch2ch3)o]n或[ch2ch(ch2ch2ch3)o]n中的一种或几种，其中，n为1～50的整数。在本发明一个较佳实施例中，所述催化剂ⅰ为三氟化硼的乙醚溶液、过硫酸钾或alcl3中的任意一种或两种以上混合物。所述碱性溶液氢氧化钠或氢氧化钾溶液。在本发明一个较佳实施例中，所述碱性溶液的质量浓度为5～50％。本发明的有益效果是：本发明一种非离子反应型环氧树脂乳化剂的制备方法，工艺过程简单，反应过程易于控制，其创造性地以二官能度的强心酚聚醚为原料与双酚a型环氧树脂进行环氧开环反应，使所制备的非离子反应型环氧树脂乳化剂的结构的平衡性强，固化程度高，从而有效提高其耐腐蚀性能，综合性能优异，市场前景广阔。具体实施方式下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。本发明实施例包括：本发明揭示了一种非离子反应型环氧树脂乳化剂，其结构式为：式中，r1为c15h27、c15h29或c15h31的直链(烯)烃结构；p为(ch2ch2o)m、[ch2ch(ch3)o]m、[ch2ch(ch2ch3)o]m或[ch2ch(ch2ch2ch3)o]m中的一种或几种，其中，m为1～50的整数；q为(ch2ch2o)n、[ch2ch(ch3)o]n、[ch2ch(ch2ch3)o]n或[ch2ch(ch2ch2ch3)o]n中的一种或几种，其中，n为1～50的整数。所述强心酚聚醚的结构式为：式中，r1为c15h27、c15h29或c15h31的直链(烯)烃结构；p为(ch2ch2o)m、[ch2ch(ch3)o]m、[ch2ch(ch2ch3)o]m或[ch2ch(ch2ch2ch3)o]m中的一种或几种，其中，m为1～50的整数；q为(ch2ch2o)n、[ch2ch(ch3)o]n、[ch2ch(ch2ch3)o]n或[ch2ch(ch2ch2ch3)o]n中的一种或几种，其中，n为1～50的整数。上述非离子反应型环氧树脂乳化剂的制备方法，步骤为：按所述强心酚聚醚与双酚a型环氧树脂的摩尔比为1:2，所述催化剂ⅰ的加入量占所述强心酚聚醚和双酚a型环氧树脂总质量的0.48～1％的配比，先向带有加热搅拌装置的反应釜中加入强心酚聚醚，加热至80～90℃融化后，开启搅拌，加入催化剂ⅰ，搅拌均匀后，缓慢加入双酚a型环氧树脂，继续搅拌均匀，在温度为90～130℃的密闭条件下反应2～6h至环氧当量指标达理论定值，然后用质量浓度为5～50％的碱性溶液，如氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液稀释至中性，得到所述非离子反应型环氧树脂乳化剂。实施例1将350g强心酚聚醚加入到带加热搅拌装置的反应釜中，加热至90℃融化成液体，然后加入2.5g三氟化硼-乙醚溶液，搅拌均匀，再缓慢加入150g双酚a环氧树脂，搅拌均匀后，90℃下密闭反应3小时，待反应充分，使环氧当量指标达理论定值，加入10g质量浓度为5％的氢氧化钠水溶液进行中和，出料得到非离子反应型环氧树脂乳化剂。实施例2将350g强心酚聚醚加入到带加热搅拌装置的反应釜中，加热至90℃融化成液体，然后加入2.5g三氟化硼-乙醚溶液，搅拌均匀，再缓慢加入170g双酚a环氧树脂，搅拌均匀后，90℃下密闭反应3小时，待反应充分，使环氧当量指标达理论定值，加入10g质量浓度为5％的氢氧化钠水溶液进行中和，出料得到非离子反应型环氧树脂乳化剂。实施例3将350g强心酚聚醚加入到带加热搅拌装置的反应釜中，加热至90℃融化成液体，加入5g过硫酸钾溶液，搅拌均匀，再缓慢加入170g双酚a环氧树脂，搅拌均匀后，90℃下密闭反应3小时，待反应充分，使环氧当量指标达理论定值，加入10g质量浓度为5％的氢氧化钠水溶液进行中和，出料得到非离子反应型环氧树脂乳化剂。实施例4将350g强心酚聚醚加入到反应釜中，加热至90℃融化成液体，加入4galcl3，搅拌均匀，再缓慢加入150g双酚a环氧树脂，搅拌均匀后，90℃下密闭反应3小时，待反应充分，使环氧当量指标达理论定值，加入10g质量浓度为5％的氢氧化钠水溶液，出料得到非离子反应型环氧树脂乳化剂。将上述实施例1～4合成的样品与双酚a环氧树脂和去离子水按一定比例制备成50wt％水含量的环氧乳液，进行指标检测及应用检测，测试数据如下表所示：样品实例1实例2实例3实例4固体含量(％)49.5％50.0％51％50.5％粘度(mpa.s/25℃)200300320250环氧当量(eew)910850863905粒径(nm)200250250200离心稳定性(min，3000r/m)稳定稳定稳定稳定热稳定性(day，50℃烘箱)80858580耐盐雾试验(hr)600650640610数据显示，上述方法制备的非离子反应型环氧树脂乳化剂配置得到的环氧乳液，固含量高、其耐盐雾试验时间长，即具有优异的内腐蚀性能，综合性能优异。本发明通过二官能度的强心酚聚醚与双酚a型环氧树脂进行环氧开环反应，制备得到两端都是环氧基团的非离子乳化剂。该乳化剂以中间的聚醚嵌段起到亲水作用，通过调整聚醚嵌段的长短及结构来调整乳化剂的乳化能力，以达到最佳乳化效果，而两端为环氧基，相当于环氧树脂，无亲水基团裸露，可百分百参与固化反应，可大大提高乳液的防腐性能。另外，所使用的强心酚聚醚的原料为强心酚，其自于天然产品腰果，是一种天然的、可持续的、无污染的天然原料，有利于降低了本发明所使用强心酚聚醚的原料成本。本发明一种非离子反应型环氧树脂乳化剂的制备方法，工艺过程简单，反应过程易于控制，其创造性地以二官能度的强心酚聚醚为原料与双酚a型环氧树脂进行环氧开环反应，使所制备的非离子反应型环氧树脂乳化剂的结构的平衡性强，固化程度高，从而有效提高其耐腐蚀性能，综合性能优异，市场前景广阔。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12