[發(fā)明專利]一種基于雙酚的環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310703950.6
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103709376A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黎明;黎炘;宋學(xué)良
• 申請（專利權(quán)）人: 上海美東生物材料有限公司
• 主分類號: C08G59/62
• 分類號: C08G59/62;C07C213/02;C07C215/50
• 代理公司: 上海世貿(mào)專利代理有限責(zé)任公司 31128
• 代理人: 嚴新德

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及改性環(huán)氧樹脂固化劑，特別是一種基于雙酚的環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法。

背景技術(shù)：

腰果酚是具有不飽和C15長側(cè)鏈的天然酚類化合物，其結(jié)構(gòu)類似于漆酚。腰果酚的這種獨特結(jié)構(gòu)使其既具有芳香族化合物的特征，耐高溫性能；又具有脂肪族化合物的特征，良好的柔韌性，優(yōu)異的憎水性，低滲透性和白干性。另外，苯環(huán)上的酚羥基又使其具有酚類的性質(zhì)。其典型反應(yīng)如下：腰果酚的雙鍵可進行加成聚合、氧化和氫化反應(yīng)，與醛類可進行酚醛縮聚反應(yīng)，酚羥基可發(fā)生酯化、醚化反應(yīng)，利用這些反應(yīng)能合成出許多新型化合物。

腰果酚改性環(huán)氧固化劑具有低粘度、低溫固化、耐水性好等特點。胡家朋等以腰果酚、甲醛和二乙烯三胺為原料經(jīng)縮聚反應(yīng)合成了腰果酚縮醛胺固化劑，固化劑的低溫相容性、固化物的物理力學(xué)性能、耐化學(xué)介質(zhì)性能都有所提高。劉小英等采用腰果酚側(cè)鏈上烯烴基環(huán)氧化制得固化改進劑，降低了自身粘度，提高了交聯(lián)密度。

盡管腰果酚改性固化劑具有很多優(yōu)點，但是依然存在一些問題需要克服，比如顏色深，由于硬度不足引起的韌性問題，更低的溫度下（-10℃）固化速度慢等。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于雙酚的環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，所述的這種基于雙酚的環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中腰果酚改性固化劑韌性不足、低溫固化速度慢的技術(shù)問題。

本發(fā)明的這種基于雙酚的環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，包括以下步驟：首先按照腰果酚：苯酚的摩爾比=1:1～10稱取腰果酚和苯酚，然后將腰果酚和苯酚加入到一個第一反應(yīng)容器中，同時加入催化劑，催化劑按照腰果酚質(zhì)量的0.02～10％的質(zhì)量加入第一反應(yīng)容器中，在氮氣保護下加熱第一反應(yīng)容器內(nèi)反應(yīng)物到70～160℃并攪拌1～10小時，然后出料，用有機溶劑稀釋，用熱水洗滌至少10次，真空蒸去有機相溶劑得到腰果酚-苯酚加合物二酚，再按照腰果酚-苯酚加合物二酚：有機胺:多聚甲醛=1:1～2：1～2的摩爾比稱取各物質(zhì)，將腰果酚-苯酚加合物二酚和有機胺加入到一個第二反應(yīng)容器中，加熱到55～65℃，然后分批加入多聚甲醛，控制第二反應(yīng)容器內(nèi)反應(yīng)物溫度在70～100℃之間并反應(yīng)2～6小時，然后在此溫度下抽真空脫水，使第二反應(yīng)容器內(nèi)反應(yīng)物成橙黃色透明油狀物質(zhì)后出料得到環(huán)氧樹脂固化劑。

進一步的，所述的催化劑為濃硫酸、鹽酸、濃硝酸、高氯酸、草酸或檸檬酸中的一種或者任意兩種的組合。

進一步的，所述的有機溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸乙酯或者二氯甲烷中的一種或者一種以上的組合溶劑。

進一步的，于：所述的熱水的溫度為50～90℃。

進一步的，在加入多聚甲醛時分2～10次加入。

進一步的，所述的有機胺其可以是乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺,四乙烯五胺等多乙烯多胺類有機胺，或者Amix1000（混胺），EA-300等多乙烯多胺生產(chǎn)中副產(chǎn)物或者副產(chǎn)物提純物質(zhì)，或者異佛爾酮二胺等脂環(huán)胺，或者己二胺，丙二胺等長鏈脂肪胺，這些有機胺可以單獨使用也可以任意混合使用，也可以是其他適合做酚醛胺反應(yīng)的有機胺。

本發(fā)明的反應(yīng)原理如下：

本發(fā)明的這種基于腰果酚的改性環(huán)氧固化劑，其結(jié)構(gòu)式如下描述：

其中R=C₁₅H_31-2n。

上述反應(yīng)通過引入了苯酚并將其固定在腰果酚的脂肪長鏈上，增加了產(chǎn)品的硬度，由于在反應(yīng)過程中消耗了腰果酚的脂肪長鏈的一個雙鍵，促使產(chǎn)品顏色更加穩(wěn)定，并促使顏色由原來的紅相向橙相轉(zhuǎn)變，顏色更淺，更適合做淺顏色的面漆。同時硬度提高到了2H，沖擊為50cm.kg，凝膠時間為20min，低溫（-10℃）條件下固化七天漆膜表面硬度可達2B。

本發(fā)明改變單純用腰果酚合成酚醛胺固化劑在顏色，韌性，硬度以及低溫固化性的局限性，利用腰果酚-苯酚加成物與有機胺反應(yīng)，合成一種高硬度，附著力好，表面性能優(yōu)良，韌性突出，淺顏色的酚醛胺固化劑。增強了腰果酚基類酚醛胺固化劑的性能，拓寬傳統(tǒng)腰果酚環(huán)氧固化劑的使用范圍。