【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于水性環氧乳液領域，尤其是涉及一種超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑的制備方法及其應用。
技術介紹
1、環氧涂料由于其優秀的金屬基材附著力、耐化學性，在防腐領域有著越來越廣泛的應用。但隨著對環境保護的要求越來越高，低voc排放成為涂料產品的一個重要指標，傳統的溶劑型環氧涂料由于其高voc排放，已無法滿足該要求。水性環氧涂料以水取代有機溶劑作為分散介質，工藝簡單安全，施工成本低，是環氧涂料綠色化發展的熱門方向之一。
2、環氧樹脂本身呈疏水狀，故需要加入乳化劑改善其在水中的分散性，減小環氧粒徑，而傳統的大分子乳化劑，當其親水鏈段分子量越大，乳化劑越能夠充分覆蓋環氧粒子，具有更好的乳化效果，且不易遷移。但過長的親水鏈亦會使得顆粒之間纏繞加深，導致乳化體系黏度增大，不利于制備性能優異的水性環氧乳液，另外其較大的位阻對涂層后續固化也會產生影響。
3、超支化聚合物為解決傳統線型乳化劑存在的問題提供了新的解決思路。在水性環氧體系中，超支化乳化劑憑借其高度支化的拓撲結構和豐富的活性端基可以有效彌補傳統大分子乳化劑存在的一些問題。一方面支化的結構可以減少鏈纏繞，縮小乳膠粒體積，防止聚結沉降；另一方面，豐富的活性端基通過設計可制成反應型超支化乳化劑，在引入大量親水鏈段提升其乳化能力的同時仍可以保留充足的反應位點參與體系的固化，限制了乳化劑的遷移，從而全面提升水性環氧涂層的綜合性能。
4、目前國內報導的關于水性環氧超支化乳化劑的研究工作較少，專利cn105131305a報道了一種以超支化聚乙烯亞胺(pei)為
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種合成工藝簡單、成本低廉、無溶劑參與且含有活性基團的超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑。
2、本專利技術的第一個目的在于提供一種超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑的制備方法，將多羥基化合物、多官環氧化合物和催化劑加入反應器中，保持氮氣氛圍，反應溫度為100～140℃，反應時間為6～16h，得到超支化聚醚環氧樹脂；加入聚乙二醇單甲醚，保持氮氣氛圍，反應溫度為120～160℃，反應時間為4～12h，得到超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑；
3、所述多羥基化合物為對苯二酚、間苯二酚、雙酚a、雙酚f、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇中的一種或多種；
4、所述多官環氧化合物為雙酚a二縮水甘油醚、雙酚f二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、三羥甲基乙烷三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、丙三醇三縮水甘油醚、季戊四醇縮水甘油醚的一種或多種；
5、所述多羥基化合物和多官環氧化合物官能度相加之和大于等于5。
6、在一種實施方式中，所述催化劑為四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、氫氧化四丁基銨、乙基三苯基氯化膦、乙基三苯基溴化膦、三苯基膦、三氟化硼乙醚的一種或多種。
7、在一種實施方式中，催化劑添加量為多羥基化合物和多官環氧化合物總質量的0.5～1.5wt％。
8、在一種實施方式中，多羥基化合物、多官環氧化合物的摩爾比為1:2～1:3。
9、在一種實施方式中，所述聚乙二醇單甲醚分子量為1000、2000、4000、6000的一種或多種。
10、在一種實施方式中，所述聚乙二醇單甲醚分子量為2000、4000、6000的一種或多種。
11、聚乙二醇單甲醚的相對分子量過小會影響儲存穩定性，過高會影響粒徑。
12、在一種實施方式中，超支化聚醚環氧樹脂所含的環氧基與聚乙二醇單甲醚中所含的羥基的摩爾比為1:0.1～1:0.7。
13、在一種實施方式中，超支化聚醚環氧樹脂所含的環氧基與聚乙二醇單甲醚中所含的羥基的摩爾比為1:0.3～1:0.5。
14、聚乙二醇單甲醚參與反應時環氧和羥基的比例不能過小，摩爾比太小會造成水溶性較差，穩定性下降；摩爾比1:0.5時乳液粒徑較大，同時反應基團數量下降也會影響涂層的固化。
15、本專利技術的第二個目的在于提供上述的制備方法制備得到的超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑。
16、本專利技術的第三個目的在于提供一種水性環氧乳液的制備方法，稱取5～10份權利要求7所述超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑、90～110份雙酚a型環氧樹脂、0～10份有機溶劑，升溫至60℃攪拌；在2000rpm的高速剪切下，滴加去離子水，待乳液發生相反轉，從油包水轉變為水包油后，停止加水，保持轉速高速剪切2h；剪切完畢后降低轉速至900rpm，繼續加水分散0.5h，調整乳液固含至60wt％，即可得到穩定的水性環氧乳液。
17、在一種實施方式中，稱取5～10份超支化乳化劑、90～110份雙酚a型環氧樹脂、0～10份有機溶劑至分散罐中，升溫至60℃攪拌。待所有組分混合均勻后，提升攪拌速率，在2000rpm的高速剪切下，緩慢滴加去離子水，待乳液發生相反轉，從油包水轉變為水包油后，停止加水，保持當前轉速高速剪切2h。剪切完畢后降低轉速至900rpm，繼續加水分散0.5h，調整乳液固含至60wt％，即可得到穩定的水性環氧乳液。
18、在一種實施方式中，所述地水性環氧乳液的制備過程中所使用的有機溶劑為乙二醇單丁醚、乙二醇二甲醚、丙二醇單丁醚、丙二醇二甲醚的一種或多種。
19、本專利技術的第四個目的在于，提供上述的超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑在水性環氧涂料中的應用。
20、在一種實施方式中，水性環氧涂料以質量份數計，包括組分a和組分b；所述組分a為水性環氧固化劑；所述組分b為權利要求8所述水性環氧乳液；組分a與組分b按環氧當量:活潑氫的摩爾比為1:1～1.2:1混合后得到。
21、在一種實施方式中，所述雙組分水性環氧涂料的制備過程中還加入了其它助劑；所述其它助劑為消泡劑、流平劑、增稠劑中的一種或幾種。
22、有益效果
23、本專利技術通過一鍋法制備超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑，首先通過a2+b3法制備超支化聚醚疏水核，從而保證乳化劑具有較高的支化度，再采用聚乙二醇單甲醚對疏水核部分封端，從而向乳化劑結構中引入大量的親水鏈段。超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑的合成本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑的制備方法，其特征在于，將多羥基化合物、多官環氧化合物和催化劑加入反應器中，保持氮氣氛圍，反應溫度為100～140℃，反應時間為6～16h，得到超支化聚醚環氧樹脂；加入聚乙二醇單甲醚，保持氮氣氛圍，反應溫度為120～160℃，反應時間為4～12h，得到超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑；
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑為四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、氫氧化四丁基銨、乙基三苯基氯化膦、乙基三苯基溴化膦、三苯基膦、三氟化硼乙醚的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，催化劑添加量為多羥基化合物和多官環氧化合物總質量的0.5～1.5wt％。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，多羥基化合物、多官環氧化合物的摩爾比為1:2～1:3。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚乙二醇單甲醚分子量為1000、2000、4000、6000的一種或多種；優選地，所述聚乙二醇單甲醚分子量為2000、4000或6000。
6.根據權利要求1所述的制
7.權利要求1～6任一項所述的制備方法制備得到的超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑。
8.一種水性環氧乳液的制備方法，其特征在于，稱取5～10份權利要求7所述超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑、90～110份雙酚A型環氧樹脂、0～10份有機溶劑，升溫至60℃攪拌；在2000rpm的高速剪切下，滴加去離子水，待乳液發生相反轉，從油包水轉變為水包油后，停止加水，保持轉速高速剪切2h；剪切完畢后降低轉速至900rpm，繼續加水分散0.5h，調整乳液固含至60wt％，即可得到穩定的水性環氧乳液。
9.權利要求7所述的超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑在水性環氧涂料中的應用。
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，水性環氧涂料以質量份數計，包括組分A和組分B；所述組分A為水性環氧固化劑；所述組分B為權利要求8所述水性環氧乳液；組分A與組分B按環氧當量:活潑氫的摩爾比為1:1～1.2:1混合后得到。
...【技術特征摘要】
1.一種超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑的制備方法，其特征在于，將多羥基化合物、多官環氧化合物和催化劑加入反應器中，保持氮氣氛圍，反應溫度為100～140℃，反應時間為6～16h，得到超支化聚醚環氧樹脂；加入聚乙二醇單甲醚，保持氮氣氛圍，反應溫度為120～160℃，反應時間為4～12h，得到超支化多臂星形環氧樹脂乳化劑；
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑為四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、氫氧化四丁基銨、乙基三苯基氯化膦、乙基三苯基溴化膦、三苯基膦、三氟化硼乙醚的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，催化劑添加量為多羥基化合物和多官環氧化合物總質量的0.5～1.5wt％。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，多羥基化合物、多官環氧化合物的摩爾比為1:2～1:3。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚乙二醇單甲醚分子量為1000、2000、4000、6000的一種或多種；優選地，所述聚乙二醇單甲醚分子量為2000、4000或6000。
6.根據權利要求1所...
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