[发明专利]与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及提高钢基材与后续环氧树脂基防腐涂层界面附着力的前处理方法，特别提供了一种与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂及其制备方法。

背景技术

钢结构和构件被广泛应用于国民经济各个领域,钢的腐蚀会带来巨大的经济损失。环氧基有机涂层是钢基材最常用的防腐手段，在长期的使用过程中，防腐涂层的防护性能一方面取决于涂层本身的抗腐蚀介质的渗透能力，另一方面取决于涂层与钢基材的界面粘附着力，以防止涂层出现脱落与鼓泡现象。

当前的环氧基防腐涂层与钢基材表面的结合为物理吸附作用，附着力较低，且在长期的使用过程中，尤其是在湿性条件下，涂层很容易与钢基材分离而失去防护效果。国内外学者研究发现利用带羧基的丙烯酸树脂涂覆于金属表面, 使丙烯酸分子上的羧基官能团与金属基材表面羟基形成化学键合，可改善防腐涂层与金属基材间附着力。

但丙烯酸与环氧树脂的分子结构相差较大，环氧树脂无法对金属表面化学键合的丙烯酸进行充分的润湿，因而金属基材表面的防腐涂层无法对其充分覆盖，引起涂层与金属间缺陷增加和附着力下降。

人们期望获得一种技术效果优良的与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种技术效果更好的与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂及其制备方法。

本发明提供了一种与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂，其特征在于：所述与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂具体由含羟基环氧树脂和接枝在其上的二异氰酸酯、含羧基有机化合物组成；二异氰酸酯作为桥接剂；

桥接剂与环氧树脂在溶剂中于0℃-120℃反应1-12小时，将未反应的桥接剂蒸出，接着加入不同化学结构的含羧基有机化合物在溶剂中于0℃-120℃反应1-12小时，获得带羧基官能团环氧树脂。

 

所述与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂，优选还要求保护下述内容：

所述各种原料的相对质量分数满足下述要求：环氧树脂的重量份数为100份；所述桥接剂的重量份数为0.5-90份；含羧基有机化合物的重量份数为0.5-50份；溶剂的重量份数为100-20000份。

 

所述与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂使用的各种原料满足下述要求：所述环氧树脂中带有至少一个羟基官能团和至少一个环氧官能团； 所述桥接剂为二异氰酸酯，具体为以下几种之一或其组合：甲苯二异氰酸酯（TDI）、六次甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）、六氢甲苯二异氰酸酯（HTDI）；含羧基有机化合物上带有羧基官能团，并且羧基官能团的数量不少于一个；当分子上只有一个羧基官能团时，则该分子还必须带有可与异氰酸酯发生化学反应的其它官能团，其它官能团具体为以下几种之一：羟基、伯氨基、仲氨基；所述溶剂为甲苯和N-甲基吡咯烷酮两者之一或其组合。

 

所述与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂，其特征在于：所述与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂使用的各种原料满足下述要求：环氧树脂的重量份数为100份；所述桥接剂的重量份数为12-50份；含羧基有机化合物的重量份数为20-50份；溶剂的重量份数为1200-3000份。

 

本发明还要求保护与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂的制备方法，其特征在于： 所述与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂具体由含羟基环氧树脂和接枝在其上的二异氰酸酯、含羧基有机化合物组成；二异氰酸酯作为桥接剂；

所述各种原料的相对质量分数满足下述要求：环氧树脂的重量份数为100份；所述桥接剂的重量份数为0.5-90份；含羧基有机化合物的重量份数为0.5-50份；溶剂的重量份数为100-20000份；

桥接剂与环氧树脂在溶剂中于0℃-120℃反应1-12小时，将未反应的桥接剂蒸出，接着加入不同化学结构的含羧基有机化合物在溶剂中于0℃-120℃反应1-12小时，获得带羧基官能团环氧树脂。

 

所述与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂使用的各种原料满足下述要求：环氧树脂的重量份数为100份；所述桥接剂的重量份数为12-50份；含羧基有机化合物的重量份数为20-50份；溶剂的重量份数为1200-3000份。

 

所述与钢基材化学键合的带羧基官能团环氧树脂的制备方法中，首先进行下述操作：环氧树脂除水、含羧基有机化合物的除水、溶剂除水；