本發(fā)明涉及一種非離子型水性環(huán)氧固化劑，同時還涉及其制備方法，屬于固化劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
環(huán)氧樹脂粘結(jié)性好，固化收縮率低，機(jī)械性能優(yōu)異并具良好的耐腐蝕、耐溶劑及電絕緣性，在化工、電器、建筑及航空等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)該用。傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂大都是溶劑性環(huán)氧樹脂，例如公開號為CN103694453的中國專利就公開了一種油性的環(huán)氧樹脂固化劑，其中油性溶劑的使用產(chǎn)生了大量的VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)，污染環(huán)境，同時溶劑的揮發(fā)及易燃性使環(huán)氧樹脂在施工、運(yùn)輸、儲存等方面存在著較大的安全隱患，對人體健康造成不利影響，而且溶劑的大量使用也會使應(yīng)用成本提高，因此采用水替代溶劑的水性環(huán)氧樹脂成為新的發(fā)展趨勢，并作為一種環(huán)境友好型產(chǎn)品，得到了越來越廣泛的關(guān)注。據(jù)申請人了解，環(huán)氧樹脂必須與固化劑搭配使用才有實(shí)際應(yīng)用價值，固化劑的種類有多種，而且越來越多的研究集中在環(huán)氧固化劑領(lǐng)域，結(jié)合環(huán)氧樹脂水性化的趨勢賦予固化劑乳化功能，使其成為水性環(huán)氧樹脂體系是目前的研究熱點(diǎn)，這種水性固化劑除了具有交聯(lián)固化作用外，還起到乳化環(huán)氧樹脂的作用。水性環(huán)氧樹脂固化劑根據(jù)引入基團(tuán)的不同分為離子型水性環(huán)氧固化劑和非離子型水性環(huán)氧固化劑，離子型水性環(huán)氧固化劑在成膜過程中，離子以游離態(tài)的形式存在，對涂膜的性能會產(chǎn)生一定影響，因此非離子型水性固化劑的應(yīng)用更為廣泛。經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，公開號為CN102190800的中國專利公開了一種非離子型水性環(huán)氧固化劑及其制備方法，該固化劑中引入了聚醚柔性鏈段，且與環(huán)氧樹脂具有較好的相容性，乳化環(huán)氧樹脂的效果好，然而固化劑僅僅強(qiáng)調(diào)了水性，并沒有改善其耐磨性，對涂膜的耐磨性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種非離子型水性環(huán)氧固化劑，同時還給出了制備方法，該固化劑的分子結(jié)構(gòu)中不僅引入聚醚鏈段，還引入了環(huán)氧樹脂鏈段和聚氨酯結(jié)構(gòu)，在保證固化劑與環(huán)氧樹脂具有良好相容性的同時，還增強(qiáng)了涂膜的耐磨性。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的一個技術(shù)方案提供了非離子型水性環(huán)氧固化劑，所述環(huán)氧固化劑由以下重量份配比原料制成：二異氰酸酯10～30份，環(huán)氧樹脂10～45份，催化劑0.6～6份，聚醚多元醇40～120份，胺20～80份，單環(huán)氧化合物5～50份，水50～300份。本發(fā)明綜合考慮了固化劑成膜后的韌性、耐磨性以及與環(huán)氧樹脂的相容性等特點(diǎn)，在固化劑分子結(jié)構(gòu)中引入了聚醚鏈段、環(huán)氧樹脂鏈段和聚氨酯結(jié)構(gòu)，聚醚鏈段可以保證在乳化環(huán)氧樹脂的同時增強(qiáng)涂膜的韌性，環(huán)氧樹脂鏈段使固化劑與環(huán)氧樹脂具有良好的相容性，聚氨酯結(jié)構(gòu)可以增強(qiáng)涂膜的耐磨性，涂料的耐磨性與斷裂功有關(guān)，由于聚氨酯結(jié)構(gòu)之間容易形成氫鍵，當(dāng)應(yīng)力較高時氫鍵容易斷裂吸收能量，從而保護(hù)了涂膜中的共價鍵，增強(qiáng)了其耐磨性。另外，固化劑還采用單環(huán)氧化合物封端，通過封端，將伯胺轉(zhuǎn)化為仲胺，降低了胺的反應(yīng)活性，增加了使用期，這樣本發(fā)明的水性環(huán)氧固化劑是一種具有綜合性能的固化劑，尤其是在提高涂膜耐磨性方面具有顯著效果，克服了水性環(huán)氧樹脂在耐磨性方面較油性環(huán)氧樹脂差的缺陷，拓寬了水型環(huán)氧的應(yīng)用范圍。上述技術(shù)方案中，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯中的一種或幾種；所述環(huán)氧樹脂為E-54，E-51，E-44，E-42，E-35，E-31中的一種或幾種；所述催化劑為二丁基錫二月桂酸酯，辛酸亞錫，二(十二烷基硫)二丁基錫，二醋酸二丁基錫，二烷基錫二馬來酸酯，二硫醇烷基錫中的一種或幾種。上述技術(shù)方案中，所述聚醚多元醇的分子量為200～6000。上述技術(shù)方案中，所述胺為乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺，孟烷二胺，異佛爾酮二胺，雙(4-氨基-3-甲基環(huán)己烷)甲烷，間苯二甲胺中的一種或幾種。上述技術(shù)方案中，所述單環(huán)氧化合物為環(huán)氧丙烷，丁基縮水甘油醚，苯基縮水甘油醚，C12～14脂肪縮水甘油醚，芐基縮水甘油醚，十八烷基縮水甘油醚中的一種或幾種。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了非離子型水性環(huán)氧固化劑的制備方法，該方法包括以下步驟：一、按重量份配比將二異氰酸酯10～30份，環(huán)氧樹脂10～45份和催化劑0.6～6份加入到反應(yīng)釜中并混合均勻，在40～80℃條件下反應(yīng)1～4h；二、按重量份配比將40～120份聚醚多元醇加入到反應(yīng)釜中，在60～100℃條件下反應(yīng)1～4h得到含有環(huán)氧基團(tuán)的聚氨酯預(yù)聚體；三、按重量份配比將20～80份胺加入到反應(yīng)釜中與聚氨酯預(yù)聚體混合均勻，在30～70℃條件下反應(yīng)2～4h后，減壓蒸餾去除多余的胺得到改性胺；四、將5～50份單環(huán)氧化合物滴加到改性胺中，并在30～70℃條件下反應(yīng)2～4h后加入50～300份水，1000±300r/min條件下攪拌30±10min得到固含量為40％～60％的非離子型水性環(huán)氧固化劑。上述步驟一中的反應(yīng)方程式為...