[發明專利]一種可低溫固化的環氧樹脂及含有其的涂料

有效

• 申請號: 201810119938.3
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108341926B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 張建紅
• 申請（專利權）人: 西安天元化工有限責任公司
• 主分類號: C08G59/14
• 分類號: C08G59/14;C09D163/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種可低溫固化的環氧樹脂，所述環氧樹脂為對環氧基團改性的環氧樹脂，改性后的基團為伯胺基團或異氰酸根。本發明還提出含有所述環氧樹脂的涂料。本發明提出的環氧樹脂，是用化學改性方法，把環氧樹脂分子鏈上所有的環氧基團轉變為端胺基?NH₂或異氰酸根基團。在應用時，把經過改性的含胺基的環氧樹脂與含異氰酸根基團的固化劑混合，或者把經過改性的含異氰酸根基團的環氧樹脂與含胺基的環氧固化劑混合后，均可以在0℃以下快速固化，涂膜穩定、強度高，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于有機材料組合物領域，具體涉及一種含有環氧樹脂的組合物。

背景技術

環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機化合物，環氧基團可以位于分子鏈的末端、中間或成環狀結構。由于分子結構中含有活潑的環氧基團，使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶的具有三向網狀結構的高聚物。固化后的環氧樹脂對金屬和非金屬材料的表面具有優異的粘接強度，介電性能良好，變形收縮率小，制品尺寸穩定性好，硬度高，對堿及大部分溶劑穩定。環氧樹脂采用的固化劑包括脂肪胺、脂環胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、樹脂類、叔胺等，另外紫外線或光也能使環氧樹脂固化。常溫(室溫)固化一般需24小時，加溫固化則需加熱至50-230℃。環氧樹脂的固化條件限制了這種涂料在低溫寒冷地區的應用。

本領域研究人員提出了利用微波固化技術、光固化技術及引用化學熱源促進環氧樹脂低溫快速固化等方案，這些方案均是用外界手段提供固化所需能量，以完成開環-交聯的固化反應。上述方案會導致含環氧樹脂的涂料成分復雜、成本上升，且有操作流程變長的不足之處。

發明內容

針對本領域存在的不足之處，本發明的目的是提出一種基于環氧樹脂的高粘結強度材料，該材料可以在低溫下固化成型，可用在工業設備、交通車輛的涂裝或粘接上。

本發明的第二個目的是提出含有所述可低溫固化的環氧樹脂的涂料。

為實現本發明的目的的技術方案為：

一種可低溫固化的環氧樹脂，所述環氧樹脂為對環氧基團改性的環氧樹脂，改性后的基團為伯胺基團或異氰酸根。所述環氧樹脂原料為環氧值在0.55～0.01環氧樹脂。

進一步地，用于改性的物質為有機胺和/或異氰酸酯，用于改性的物質的胺基和/或異氰酸根基團與環氧樹脂的環氧基團的摩爾比為2∶1；所述環氧樹脂原料為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、有機硅改性雙酚A型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂，脂環族環氧樹脂、雜環和混合型環氧樹脂中的一種，所述環氧樹脂原料的分子量在12000以下；

本方法更適合于平均每個分子鏈上含兩個或兩個以上環氧基的環氧樹脂，如E20、E12、E02、E03、E06等及其對應的其他牌號的環氧樹脂。

其中，對原料環氧樹脂進行基團改性的步驟為：

把環氧樹脂原料與有機胺混合，急劇攪拌均勻后加熱到55-65℃，維持溫度攪拌1-3小時；所述急劇攪拌應在每分鐘500轉以上，具體可選500-1000轉/min。結果產物即為可用聚氨酯的固化劑-二異氰酸酯的三聚體或加成物進行低溫固化的環氧樹脂

或，把環氧樹脂原料與異氰酸酯混合，以季銨鹽或碘化鉀做促進劑，攪拌均勻后加熱到180-220℃，維持溫度和攪拌1-3小時；結果產物即為可用普通環氧樹脂的固化劑-胺類固化劑進行低溫固化的環氧樹脂。

本發明技術方案中，有機胺應含有至少兩個伯胺基團。優選地，所述有機胺為乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、對苯二胺、間苯二胺，低分子聚酰胺、酚醛胺、腰果殼油改性胺和腰果酚改性胺中的一種或多種。