[发明专利]一种用于环氧树脂涂料固化剂腰果酚醛胺及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学工业领域中的合成树脂和涂料行业，具体地说，涉及一种以环氧树脂为基础的涂料用的配合剂，即一种腰果酚醛胺固化剂。

背景技术

环氧树脂是一种应用十分广泛的合成树脂，尤其在涂料、胶粘剂等领域应用更为普遍。为了获得具有实用价值的性能，环氧树脂需要使用固化剂使之交联固化，这时环氧树脂具有优异的粘附性、机械性能、电性能及耐化学药品腐蚀性。固化剂对环氧树脂固化后的性能具有重要的作用。

我国现阶段使用较多的是聚酰胺类的固化剂，但存在低温难以固化、固化后树脂的柔韧性、耐冲击性等机械性能较差的缺点。

国内也有通过曼尼希(Mannich)反应合成环氧树脂固化剂，但在原料上大多使用苯酚，其产品的最大缺点是固化后的柔韧性较差，比较脆。

在此领域，中国专利CN 1374292A曾报道以腰果壳液作为反应酚，合成环氧树脂固化剂，但由于原料的颜色过深，基本上无法在面漆配合中使用。

发明内容

鉴于用腰果苯酚改性的固化剂低温固化性能好，固化速度快，5℃仍可以固化，克服了低分子量聚酰胺树脂在10℃以下难以固化，5℃以下不能固化的缺点。具有良好的柔韧性和低毒性，克服了多元胺及其衍生物固化环氧树脂时存在的固化脆性问题，同时具有优异的耐水性和耐化学性，本发明者对腰果苯酚类固化剂的合成作了锐意改进，使之比一般的酚醛胺固化剂具有更好的耐水性及柔韧性。并且基本不影响面漆的调色。

本发明是这样实现的，它的主要成分为腰果酚醛胺，其特征是，所述的腰果酚醛胺的合成配方以重量百分率计包括下列组分：

腰果酚                      60～70％；

多元胺                      20～30％；

甲醛或多聚甲醛              10～20％；

2，4，6三(二甲氨基甲基)苯酚 1～5％。

也就是说，在本发明所述的固化剂中，多元胺可与环氧树脂中的环氧基发生交联反应。酚羟基对固化反应有明显催化作用，在低温(5℃以下)下仍然如此。苯环上的长链烃基取代基，具有良好的憎水性及柔韧性，比一般的酚醛胺固化剂具有更好的耐水性及柔韧性。并且通过对原料的提纯改良使产品的颜色基本不影响面漆的调色，且性能方面更优于前者。

在上述配合中，所述的多元胺是脂肪族多元胺，选自乙二胺，己二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，间苯二甲胺中的一种。

按照本发明，具体的合成方法是：以腰果酚、甲醛或多聚甲醛、多元胺为原料，通过曼尼希(Mannich)反应而制得腰果酚醛胺，合成过程如下：

按配比取腰果酚，多元胺，混合均匀后，分批加入甲醛的37重量％水溶液或多聚甲醛，温度控制在55～60℃，加入的时间为0.5～1.0小时，随后加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚，升温至70～80℃，保温3～5小时，真空脱水，温度70～80℃，最高不超过90℃，真空度控制为720～740mmHg以上，脱水至无水蒸出为止。

按本发明制得的腰果酚醛胺固化剂的具体性能指标如下：

外观：浅色粘稠状液体；

固含量：95～99％；

胺值：250～500mgKOH/g；

活泼氢个数：3；

粘度：3000～12000mPa·s；

纯度：≥99％。

该腰果酚醛胺固化剂用于制备环氧防锈漆，取得良好效果，其冲击强度50kg·cm，附着力1级，在盐水中浸泡数小时不起泡、不膨胀、不渗色，硬度1H～2H。

具体实施方式

下面以实施例对本发明作进一步具体说明，但本发明决不局限于这些实施例。

实施例1

在一个500ml反应瓶上，装备搅拌器、冷凝器、分水器、温度计，从加料口加入腰果酚150克、乙二胺30克，搅拌均匀，分批加入多聚甲醛15克，温度控制在60℃以下，加入时间0.5小时，加入2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚2克后升温到70～80℃，保温4小时，然后进行真空(真空度740mmHg以上)脱水，最高不超过90℃，脱水至无水蒸出为止。产品为淡黄色粘稠状液体、固含量为96％、胺值300mgKOH/g、活泼氢个数3个、粘度7000mPa·s、纯度99％。

实施例2