[發(fā)明專利]一種非離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110377636.4
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102492149A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志遠(yuǎn);朱亞君;王留方;趙寶華;張睿
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海油常州涂料化工研究院;中海油能源發(fā)展股份有限公司
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08G65/48;C08G59/50;C08G59/72;C09D163/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的附著性、耐輻照性、熱穩(wěn)定性、耐酸堿性、絕緣性及機(jī)械強(qiáng)度等而被廣泛應(yīng)用于涂料、粘合劑及復(fù)合材料等各個領(lǐng)域。隨著人們對環(huán)境保護(hù)要求的日益迫切和嚴(yán)格，環(huán)氧涂料的水性化成為其發(fā)展的主要趨勢，而制備與之匹配的水性環(huán)氧樹脂固化劑顯得尤為重要。目前常見的水性環(huán)氧固化劑有離子型和非離子型，而離子型水性固化劑在制備時需要采用有機(jī)酸中和成鹽，這樣，產(chǎn)品中存在的有機(jī)酸易使金屬閃銹，影響環(huán)氧涂料的防腐蝕效果，另外，當(dāng)與堿性顏、填料一起使用時，易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。因此，為了克服以上缺點(diǎn)開發(fā)非離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑已是發(fā)展趨勢。例如，中國專利CN101007863A公開了一種非離子型室溫固化水性環(huán)氧固化劑的制各方法，但是其制備工藝中，括鏈反應(yīng)所用胺是過量的，而這些過量的胺反應(yīng)完成后必須除去；另外，在進(jìn)一步括鏈反應(yīng)中，又使用了大量溶劑，反應(yīng)完成后還要減壓蒸餾除去。所以，工藝相對復(fù)雜，能耗高，成本增加，難以產(chǎn)業(yè)化；中國專利CN102190800A公開了一種非離子型水性環(huán)氧固化劑的制備方法，該方法在環(huán)氧樹脂與聚醚醇類物質(zhì)進(jìn)行環(huán)氧基團(tuán)與羥基的縮合反應(yīng)過程中引入了含有羥基的乙二醇醚類或丙二醇醚類溶劑，反應(yīng)體系中增加了額外的羥基，很容易產(chǎn)生暴聚，反應(yīng)不夠平穩(wěn)。另外，該方法中添加了單環(huán)氧化合物，使工藝相對繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種反應(yīng)更加平緩溫和，工藝比較簡單的非離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種非離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于，具體制備步驟和工藝如下：

①制備環(huán)氧樹脂與聚醚的縮合物

將環(huán)氧樹脂、聚醚和溶劑一起攪拌加熱至60～65℃使物料混合均勻，然后在此溫度下，滴加由三氟化硼乙醚和溶劑組成的濃度為1～5wt％的催化劑溶液，滴加時間至少0.5h，滴加完畢，在此溫度下，再攪拌反應(yīng)至少0.5h后，加入去離子水終止反應(yīng)得到縮合物，其中，環(huán)氧樹脂與聚醚的摩爾比為2.0～2.5∶1；在縮合反應(yīng)體系總重量中，三氟化硼乙醚占0.1～0.5％，溶劑占10～50％，其中用于溶解環(huán)氧樹脂的溶劑與用于溶解三氟化硼乙醚的溶劑的重量比為1～3∶1；

②制備非離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑

按環(huán)氧基團(tuán)與多胺的伯氨基團(tuán)摩爾比為1∶2.0～3.0稱取環(huán)氧樹脂和多胺，常溫下，將環(huán)氧樹脂一次性或分批次加入到多胺與溶劑的混合液中一起攪拌加熱，控制溫度在60～65℃之間進(jìn)行反應(yīng)至少0.5h，得到多胺加成物，然后按步驟①制得的縮合物與多胺加成物的重量比為1.0～4.0∶1加入步驟①制得的縮合物，再在此溫度下，攪拌反應(yīng)2～4h，得到改性的多胺加成物，隨后減壓蒸餾脫除溶劑后，滴加蒸餾水將所得改性的多胺加成物的固體含量調(diào)整為45～55％，即制得非離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑，其中，溶劑與多胺的重量比為1∶1；

所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51、E-44或E-20中的一種，且步驟①和步驟②所用的環(huán)氧樹脂相同；

所述溶劑為丙酮或丁酮且步驟①和步驟②所用的溶劑相同；

所述聚醚為聚乙二醇，其平均分子量為600～4000；

所述多胺為脂肪族多胺或芳香族多胺。

上述制備方法中，所述步驟②中的脂肪族多胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的一種，芳香族多胺為間苯二胺或間苯二甲胺。

上述制備方法中，所述步驟②的環(huán)氧樹脂分批次加入為兩批次或三批次加入，各批次之間時間間隔為0.5h。

上述制備方法制得的非離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑的胺值范圍為30～200mgKOH/g。