[發明專利]一種環氧樹脂固化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201310143579.2
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN104119500A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 謝龍;魏軍勝;陳紅星
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C08G59/62
• 分類號: C08G59/62;C08G8/04;C09D163/04
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發明屬于環氧酚醛涂料領域，具體涉及一種環氧樹脂固化劑及其制備方法。

背景技術

環氧類涂料有多種固化方式（TW201137024，JP2002102793），主要包括環氧氨基類和環氧酚醛類涂料，則其固化劑主要包括兩大類：氨基類固化劑CN1103650、酚醛類固化劑CN1252412，通常通過固化劑的結構設計以滿足不同的終端用途需求CN1298913。

金屬食品包裝容器在使用時常常需要在罐體內壁涂覆一層環氧類涂料已保證內容物在貯存期內的質量，同時防止金屬和食品接觸時所發生的腐蝕，同時作為食品罐用的內涂涂料還需較好的附著性能以滿足一定的沖壓變形能力。

環氧酚醛涂料是一種被廣泛應用于食品罐頭內壁涂料。酚醛樹脂具有耐熱、耐酸、耐腐蝕性能以及優異的機械性能，作為環氧樹脂的固化劑可以使涂膜的附著力及抗沖擊性能很好，同時還能抗含硫食品及含酸性食品，目前我國約90%以上的罐頭內壁涂料都采用這種類型涂料，而其中將近70%的份額為環氧酚醛樹脂214涂料。環氧酚醛樹脂214涂料是由高分子量的環氧樹脂和熱固性酚醛樹脂制備而成，這種涂料的優點是固化后的涂膜柔韌性好，具有較好的抗酸和抗硫性能，固化溫度相對較低同時成本低廉。

環氧酚醛樹脂214涂料也存在比較顯著的缺陷：對pH值3.5以下強酸性食品和高蛋白食品，還不能阻止腐蝕現象的出現；由于涂料中含有熱固性酚醛樹脂，因此在固化過程中有一部分酚醛樹脂會自固化從而影響到涂膜的使用性能；當所用的熱固性酚醛樹脂未經過醇類醚化時，其與環氧樹脂的相容性很差，涂料易分層，導致固化后的涂膜性能不穩定等問題一直存在。因此需要探索一種環氧/酚醛型涂料應用在食品罐用涂料領域中既有優秀的抗硫化性能及附著力，又同時具有與環氧樹脂相容性好，易混合，以及優異的耐熱性。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種環氧樹脂固化劑及其制備方法，該環氧樹脂固化劑是一種多官能度酚醛型環氧樹脂固化劑，其性能穩定，克服了傳統熱固性酚醛樹脂應用在食品罐用涂料時出現的抗硫化性能及附著力不足的缺陷，具有與環氧樹脂相容性好，易混合和良好的耐熱性，同時該制備方法工藝簡單，材料成本低，產物純凈。

本發明的技術解決方案如下：本發明提供一種環氧樹脂固化劑及其制備方法，

一種環氧樹脂固化劑，所述環氧樹脂固化劑為熱塑性酚醛樹脂，其特征在于，所述熱塑性酚醛樹脂由雙酚A、甲醛衍生物、酸性催化劑和溶劑制成；所述雙酚A與甲醛衍生物的摩爾比為1：1～2：1。

根據本發明提供的環氧樹脂固化劑，優選的是，所述酸性催化劑占所述雙酚A質量的0.5%～4%

根據本發明提供的環氧樹脂固化劑，進一步優選的是，所述酸性催化劑占所述雙酚A質量的1.9%～3%。

根據本發明提供的環氧樹脂固化劑，進一步優選的是，所述雙酚A與甲醛衍生物的摩爾比為1.2：1～1.5：1。

根據本發明提供的環氧樹脂固化劑，優選的是，所述甲醛衍生物選自對羥基苯甲醛和苯甲醛中的一種。

根據本發明提供的環氧樹脂固化劑，優選的是，所述酸性催化劑選自對甲基苯磺酸、磷酸和草酸中的一種。

根據本發明提供的環氧樹脂固化劑，優選的是，所述溶劑占所述雙酚A與甲醛衍生物總質量的100%～300%。

根據本發明提供的環氧樹脂固化劑，優選的是，所述溶劑為甲基異丁基酮。

本發明還提供一種制備所述環氧樹脂固化劑的方法，包括以下步驟：

（1）將雙酚A與酸性催化劑加入到燒瓶中，酸性催化劑加入量占所述雙酚A質量0.5%～4%；

（2）再加入甲基異丁基酮溶劑，攪拌升溫至100°C，溶解；

（3）再加入甲醛衍生物，加入量為所述雙酚A與甲醛衍生物的摩爾比為1：1～2：1比例混合，然后在90-110°C溫度下反應1～3小時；

（4）最后將溫度升高到110°C-130°C反應3～6小時，出料，水洗，減壓脫溶劑即得到所述熱塑性酚醛樹脂。

根據本發明提供的環氧樹脂固化劑的制備方法，進一步優選的是，所述酸性催化劑占所述雙酚A質量的1.9%～3%。

根據本發明提供的環氧樹脂固化劑的制備方法，進一步優選的是，所述雙酚A與甲醛衍生物的摩爾比為1.2：1～1.5：1。

根據本發明提供的環氧樹脂固化劑的制備方法，優選的是，所述甲醛衍生物選自對羥基苯甲醛和苯甲醛中的一種。

根據本發明提供的環氧樹脂固化劑的制備方法，優選的是，所述酸性催化劑選自對甲基苯磺酸、磷酸和草酸中的一種。