[發明專利]一種低粘度耐熱環氧樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201711323791.1
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN109912780B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 魯毅;高少東;孫志偉
• 申請（專利權）人: 深圳市百安百科技有限公司
• 主分類號: C08G59/08
• 分類號: C08G59/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種低粘度耐熱環氧樹脂的制備方法，具體步驟為：先采用苯酚、甲醛、草酸合成低分子量熱塑性酚醛樹脂，再采用熱塑性酚醛樹脂、間苯二酚、雙酚S、催化劑、溶劑和過量的環氧氯丙烷進行醚化反應合成醚化中間體，再加入氫氧化鈉進行閉環反應，生成環氧樹脂，最后經分離、水洗、中和、提純等步驟得到低粘度耐熱環氧樹脂。

技術領域

本發明屬于高分子材料合成領域，具體是一種低粘度耐熱環氧樹脂的制備。

背景技術

環氧樹脂具有良好的粘接力和耐腐蝕性，是目前應用最為廣泛的防腐涂料基料樹脂。對于無溶劑環氧防腐涂料可選用的環氧樹脂有：液體雙酚A環氧樹脂、雙酚F環氧樹脂、低粘度酚醛環氧樹脂等，其中液體雙酚A環氧樹脂和雙酚F環氧樹脂粘度相對較低，應用較為方便，但耐熱性較差，低粘度酚醛環氧樹脂由于具有較高的官能度，交聯密度大，耐熱性好，但粘度較大，難以直接應用，需要和其它低粘度的樹脂或者活性稀釋劑搭配使用，但經過稀釋的低粘度酚醛環氧樹脂耐熱性會有比較明顯的下降。

綜上所述，目前可用于無溶劑環氧防腐涂料的液體環氧樹脂存在著耐熱性和粘度不能兼顧的矛盾，主流的液體環氧樹脂存在耐熱性低或者粘度高的缺陷，嚴重影響了無溶劑環氧涂料在高溫防腐領域的應用。

發明內容

本發明針對現有技術不足，提供一種低粘度耐熱環氧樹脂的合成方法，本發明合成的低粘度耐熱環氧樹脂的熱變形溫度超過低粘度酚醛環氧樹脂，但粘度卻不到低粘度酚醛環氧樹脂的50%，和耐熱胺類固化劑搭配制成的無溶劑環氧防腐涂料，可以方便的應用于高溫防腐領域，避免了現有液體環氧樹脂的應用缺陷。

為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種低粘度耐熱環氧樹脂，制備方法為：將84kg-86kg低分子量熱塑性酚醛樹脂、13kg-14kg間苯二酚、40kg-50kg二甲苯、600kg-950kg環氧氯丙烷、3kg-4kg催化劑加入到反應釜內，密閉反應釜，開動攪拌，使固體完全溶解，升溫至90℃-100℃進行醚化反應2h-3h，同時從滴液漏斗中緩慢加入雙酚S溶液2kg-4kg，醚化反應完成后，保持溫度不變，每間隔15分鐘-20分鐘，分3次加入氫氧化鈉，每次20kg-22kg，加完最后一次氫氧化鈉后繼續反應1h-2h，加熱至110℃-120℃，進行減壓蒸餾，回收二甲苯、環氧氯丙烷，降溫至40℃-50℃，加入120kg-150kg二甲苯溶解粗產品，隨后加入200kg-250kg水，水洗反應生成的鹽，繼續加入10%的氫氧化鈉溶液4kg-5kg，升溫至80℃-90℃，繼續反應1h-2h以除去殘留可水解氯，停止攪拌，分液除去水相，開動攪拌，在有機相中加入少量5%磷酸溶液進行中和，調節PH值至6.0-7.5，在2kPa壓力下進行減壓蒸餾除去殘留的水、二甲苯和其它雜質，保持溫度在50℃以上，用100目篩網進行加壓過濾即得到低粘度耐熱環氧樹脂，其中低分子量熱塑性酚醛樹脂為主體反應多元酚，提供較好的耐熱性，間苯二酚的作用是作為改性酚降低最終產品粘度，雙酚S的作用是作為耐熱改性劑，極少的添加量可以顯著改善最終產品的耐熱性，環氧氯丙烷的作用是和各種酚進行醚化反應，氫氧化鈉是閉環劑，使醚化中間體形成環氧基，二甲苯和丁醇作為溶劑，稀釋原材料，使反應更為平緩，避免發生溫度過高、產品暴聚的情況。

上述一種低粘度耐熱環氧樹脂的制備方法，其中低分子量熱塑性酚醛樹脂的制備方法為：在反應釜內，將94kg-95kg苯酚溶解在90kg-100kg 45℃-50℃的溫水中，加入0.8kg-1.2kg草酸，升溫至70℃-75℃，滴加40%的甲醛溶液48kg-50kg，2h-3h內加完，升溫至80℃-85℃繼續反應2h-3h，反應完成后加入溫水洗滌至PH值為6.5-7.0之間，分液除去水分，在20kPa壓力下，150℃-160℃的條件下減壓蒸餾20分鐘-25分鐘除去殘留雜質，即得到低分子量熱塑性酚醛樹脂，其中苯酚和甲醛為反應物，草酸為反應催化劑。

上述一種低粘度耐熱環氧樹脂的制備方法，其中催化劑為芐基三甲基氯化銨、四丁基氯化銨、三苯基膦中的一種。