[發明專利]一種位阻型仲胺改性環氧樹脂及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210807621.5
• 申請日: 2022-07-11
• 公開（公告）號: CN115124696A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 何東風;李世冰
• 申請（專利權）人: 美高微球（南通）科技有限公司
• 主分類號: C08G59/14
• 分類號: C08G59/14
• 代理公司: 江陰市揚子專利代理事務所(普通合伙) 32309
• 代理人: 蘇玲

本發明涉及一種位阻型仲胺改性環氧樹脂及其制備方法和應用，改性環氧樹脂結構式為：R₁NHCH₂CH（OH）CH₂[OROCH₂CH（OH）CH₂]n?OROCH₂CH（OH）CH₂NHR₂，其中，R1、R2為伯胺的烷基，R為環氧樹脂所帶入基團，n=0?10；氮氣氛圍下，單官能伯胺、溶劑和催化劑攪拌均勻，冷卻，滴加環氧樹脂，控制反應溫度不超過50℃，加完繼續攪拌至放熱不明顯，再緩慢升溫反應，直至環氧基消失停止反應，后減壓蒸出過量的胺和溶劑，降溫出料，得到位阻型仲胺改性環氧樹脂。本發明位阻型仲胺改性環氧樹脂實現從低溫快速固化到高溫烘烤交聯，耐腐蝕耐化學性，且能與雙組分聚氨酯中上涂濕碰濕配套性好。

技術領域

本發明屬于改性環氧樹脂技術領域，具體涉及一種位阻型仲胺改性環氧樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

固化的環氧樹脂具有良好的物理、化學性能，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、變定收縮率小、制品尺寸穩定性好、硬度高、柔韌性較好、對堿及大部分溶劑穩定，因而固化的環氧樹脂已廣泛用于涂布組合物、粘合劑、絕緣材料、鑄造應用以及其它應用。

隨著環氧樹脂在高科技領域的應用逐漸擴大，對環氧樹脂的耐熱性、耐濕性、耐腐蝕性等形成提出更苛刻的要求，目前環氧樹脂在應用中存在以下缺陷：（1）雙酚A型環氧樹脂因其原料來源方便、成本低，在環氧樹脂中應用最廣，產量最大，但是雙酚A型環氧樹脂固化物含有芳香醚鍵，在戶外日曬后易降解斷鏈，易失去光澤，逐漸粉化，耐候性差，因此不宜用作戶外的面漆；（2）環氧樹脂與多胺類固化劑的環氧底漆，低溫固化性能差，一般需在10℃以上固化，在10℃以下則固化緩慢甚至不能固化，對于大型構建或設備，如船舶、橋梁、港灣、油槽等寒季施工十分不便；（3）聚合物多胺類交聯的環氧底漆配套雙組分聚氨酯中上涂時，通常需較長的底漆干燥時間或者升溫強制干燥，濕碰濕配套界面處環氧固化劑的胺基氫-NH與面漆固化劑-NCO的反應速度極快，遠高于底漆-NH⁺環氧基以及面漆-NCO+羥基的反應速度，易形成附著力不良以及外觀不良。

因此，研究和開發一種耐腐蝕耐化學性、實現低溫交聯性能，且能與雙組分聚氨酯中上涂濕碰濕配套性好的環氧樹脂仍是當前亟需解決的難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種位阻型仲胺改性環氧樹脂，具有耐腐蝕耐化學性、實現低溫交聯性能，且能與雙組分聚氨酯中上涂濕碰濕配套性好。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種位阻型仲胺改性環氧樹脂，其結構式如下所示：

R₁NHCH₂CH（OH）CH₂[OROCH₂CH（OH）CH₂]n-OROCH₂CH（OH）CH₂NHR₂

其中，R1、R2為伯胺的烷基，R為環氧樹脂所帶入基團，n=0-10。

本發明的又一目的是提供一種位阻型仲胺改性環氧樹脂的制備方法，包括以下步驟：

在氮氣氛圍下，將單官能伯胺、溶劑和催化劑攪拌均勻，冷卻，緩慢加入（或滴加）環氧樹脂，控制反應物溫度不超過50℃，加完繼續攪拌至放熱不明顯，再緩慢升溫反應，直至環氧基消失停止反應，后減壓蒸出過量的胺和溶劑，降溫出料，得到位阻型仲胺改性環氧樹脂。

優選的，具體包括以下步驟：反應釜通氮置換空氣30分鐘，投入單官能伯胺、溶劑和催化劑，攪拌均勻，冷卻下緩慢加入（或滴加）環氧樹脂，控制反應物溫度不超過50℃，加完繼續攪拌至放熱不明顯，再緩慢升溫80℃～140℃反應 1h～5h，紅外跟蹤環氧基消失，然后減壓蒸出過量的原料胺和溶劑，降溫至 60℃～75℃出料（可根據需要加入稀釋溶劑），得到位阻型仲胺改性環氧樹脂。