[發(fā)明專利]一種固態(tài)酚類環(huán)氧樹(shù)脂粉末用固化劑及其一步制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310662911.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104693420A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡君花
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津博瀚科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C08G59/62
• 分類號(hào): C08G59/62
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 閆俊芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料特種助劑技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種固態(tài)酚類環(huán)氧樹(shù)脂粉末用固化劑的一步制備方法。

背景技術(shù)

粉末環(huán)氧樹(shù)脂常應(yīng)用于管道等要求防腐性能良好的苛刻環(huán)境，早期的固化劑為雙氰胺、酸酐、酰肼等，它們的耐化學(xué)性及耐水性等較低，長(zhǎng)期在高溫沸水、酸堿、海水溶液中，容易發(fā)生涂層脫落、開(kāi)裂的現(xiàn)象，使用效果差。后推出的含酚醛樹(shù)脂固化劑，其固化的環(huán)氧樹(shù)脂的耐水、耐酸堿及鹽的腐蝕能力極佳，由于體系含有大量的苯環(huán)，固化物還有非常好的耐熱性能。但使用過(guò)程也發(fā)現(xiàn)了其存在著部分缺點(diǎn)：酚醛樹(shù)脂固化的環(huán)氧樹(shù)脂脆性大，在低溫條件下尤其明顯，影響其實(shí)際使用能力；若加入其它增韌劑等必會(huì)影響固化物的耐水、耐腐蝕性。

西北工業(yè)大學(xué)的鄭亞平采用兩步法研究制備出一種樹(shù)脂狀酚類固化劑，第一步先用低分子量的環(huán)氧樹(shù)脂合成中等分子量的環(huán)氧樹(shù)脂，后兩端用雙酚A封端，即得樹(shù)脂狀的酚類固化劑。整個(gè)過(guò)程采用本體聚合，相對(duì)純凈，不含溶劑、乳液等雜質(zhì)，且實(shí)驗(yàn)證明：其固化產(chǎn)物韌性較好，耐熱、耐化學(xué)和電化學(xué)腐蝕，附著力很強(qiáng)。其不足之處在于兩步法制備的酚類固化劑試劑配比較難，使得產(chǎn)物分子量分布容易變得較寬，尤其是兩步法用時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)，不利于節(jié)約能源與提高生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種固態(tài)酚類環(huán)氧樹(shù)脂粉末用固化劑及其一步制備方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：一種固態(tài)酚類環(huán)氧樹(shù)脂粉末用固化劑的一步制備方法，其特征在于按照以下操作進(jìn)行：在三口瓶容器中加入100份的環(huán)氧樹(shù)脂E，溫度升至150-200℃，然后加入90-140份的雙酚A和0.1-5.0份的催化劑，反應(yīng)2-5小時(shí)，出料，冷卻后得到固態(tài)酚類環(huán)氧樹(shù)脂粉末用固化劑。

所述環(huán)氧樹(shù)脂E為低分子量環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧值為0.30-0.56eq/100g，環(huán)氧當(dāng)量為178-335g/eq，分子量為356-670，形態(tài)為流動(dòng)液態(tài)或粘稠液態(tài)。

所述催化劑為季磷鹽、季銨鹽或者兩者混合物。

優(yōu)選的，所述催化劑為四丁基溴化銨、芐基三苯基氯化膦和芐基三乙基氯化銨三者中的一種或多種的混合物。

所述雙酚A為2,2-雙（4-羥基苯基）丙烷，其分子式為：

上述制備方法制備的固化劑的分子結(jié)構(gòu)表達(dá)式為：

其中：A代表雙酚A，E代表環(huán)氧樹(shù)脂，X=0或1；即隨配比不同，得到的固化劑結(jié)構(gòu)為A-E-A、A-E-A-E-A或兩者以任意比混合的混合物。

經(jīng)過(guò)測(cè)試，所得固化劑形態(tài)為固態(tài)，軟化點(diǎn)為94-125℃，環(huán)氧值趨近于0，羥基值為0.3718-0.6318eq/100g。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明制備出一種韌性優(yōu)于常用粉末環(huán)氧樹(shù)脂固化劑—酚醛樹(shù)脂的酚類固化劑，具有性韌、防腐性能良好的特點(diǎn)；

（2）本發(fā)明縮短了現(xiàn)行酚類固化劑制備方法的工藝生產(chǎn)步驟，使配比計(jì)算容易，產(chǎn)物分子量分布更加均一，而且分子量大小容易控制，可根據(jù)需要調(diào)整軟化點(diǎn)，縮短反應(yīng)時(shí)間，節(jié)約能源，提高效率，體系含大量的極性的羥基基團(tuán)，使其附著力更強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本發(fā)明制備固態(tài)酚類環(huán)氧樹(shù)脂粉末用固化劑的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1：

于250ml的三口瓶中加入100g環(huán)氧樹(shù)脂E，溫度升至150℃，然后加入140g雙酚A和0.1g催化劑四丁基溴化銨，反應(yīng)5小時(shí)，出料，冷卻后得到固化劑。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試產(chǎn)品軟化點(diǎn)為94℃，羥基值0.5407eq/100g，環(huán)氧值為0.00017eq/100g，陰極剝離與耐水性測(cè)試均達(dá)到要求。

實(shí)施例2：

于250ml的三口瓶中加入100g環(huán)氧樹(shù)脂E，溫度升至170℃，然后加入125g雙酚A和0.25g催化劑芐基三苯基氯化膦，反應(yīng)2.5小時(shí)，出料，冷卻后得到固化劑。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試產(chǎn)品軟化點(diǎn)為103℃，羥基值0.5011eq/100g，環(huán)氧值為0.00013eq/100g，陰極剝離與耐水性測(cè)試均達(dá)到要求。

實(shí)施例3：

于250ml的三口瓶中加入100g環(huán)氧樹(shù)脂E，溫度升至150℃，然后加入90g雙酚A和0.15g催化劑芐基三乙基氯化銨，反應(yīng)3小時(shí)，出料，冷卻后得到固化劑。