[发明专利]一种浅色腰果酚烷基醚环氧固化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂固化剂的制备方法，尤其涉及一种能够固化诱导相分离的浅色腰果酚烷基醚环氧固化剂及其制备方法。

背景技术

腰果酚是腰果壳腰果酚是一种间位有一个15碳长的碳链的单羟基苯酚结构的天然生物酚，腰果酚无毒性，无腐蚀性，有别于石油苯酚高腐蚀，高毒性。对环境、人体比较友好。其结构如下：

其中n是0,1或者2。

腰果酚用途广泛，可以用于酚醛树脂、环氧树脂固化剂、表面活性剂和破乳剂等。但是腰果酚的酚羟基极其容易被空气氧化成醌的衍生物，导致腰果酚或者由腰果酚制备的衍生物的色泽很深。

美国卡尔多利特公司分别在美国专利US 6299054和中国专利CN1332712公开了一种在有机或无机催化剂存在下用环状有机碳酸酯对腰果酚进行羟烷基化的方法和由该方法制得的物质的一种新型组合物。腰果酚的独特分子结构使得在羟烷基化反应中可使用多种有机或无机碱性催化剂，包括三乙胺，咪唑，氢氧化钠和碳酸钠，而不形成大量的不希望有的副产物。根据该发明，可得到高产率和高纯度的最终产物，单羟基烷基腰果酚基醚。该产物具有浅颜色且它的颜色稳定性是通过用更稳定的羟基烷氧基替代苯酚的羟基而得到提高。

美国专利US6262148公开了一种腰果酚改性胺与环氧树脂组合物的制备方法，用腰果酚、对间苯二甲胺和多聚甲醛反应制备环氧树脂固化剂。环氧固化剂的gardner色度为16。

中国专利CN101319042公开了一种低粘度的腰果酚环氧树脂固化剂及其制备方法，利用腰果酚、对间苯二甲胺和多聚甲醛反应制备低粘度腰果酚环氧树脂固化剂。

中国专利CN101333286公开了一种腰果酚改性胺环氧固化剂的制备方法，以腰果酚、甲醛、多元胺为原料，摩尔比为腰果酚∶多元胺∶甲醛＝1.0∶ (0.7-1.0)∶(0.7-1.0)，通过曼尼希反应制得。

中国专利CN101508856公开了一种用于环氧树脂涂料固化剂腰果酚醛胺及其制备方法，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％。这种固化剂用于环氧树脂涂料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。

综上所述，现有技术一般都是直接使用腰果酚、多胺和甲醛进行反应，由于温度的升高，势必会导致腰果酚的氧化而导致产品颜色加深。制得的产品经过一段时间的储存，颜色会愈发变深。这些教示表明，现有技术直接使用腰果酚制备环氧固化剂，不能够保证固化剂颜色的长期稳定性，不能够解决腰果酚固化剂颜色变深的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的直接使用腰果酚反应易氧化使颜色变深的问题，本发明提供了一种浅色腰果酚烷基醚环氧固化剂及其制备方法，得到浅色且具有颜色稳定性的腰果酚烷基醚环氧固化剂。

本发明的技术方案为：一种浅色腰果酚烷基醚环氧固化剂，以腰果酚烷基醚、多元胺和甲醛为原料通过Mannich反应得到腰果酚烷基醚环氧固化剂，其中腰果酚烷基醚的结构通式如下：，其中m是0到22的整数，其中n是0、1或者2。

一种制备所述的浅色腰果酚烷基醚环氧固化剂的方法，腰果酚烷基醚、多元胺混合，然后分批加入甲醛，通过Mannich反应得到腰果酚烷基醚环氧固化剂。

腰果基烷基醚、多元胺和甲醛按照摩尔比1：1-3：1-3的比例投料。

反应时控制反应温度在80-90℃之间反应4小时，然后升温至100-120℃蒸出反应生成的水，最后温度保持在80-120℃减压蒸馏至无水分蒸出。

所述的多元胺是乙二胺、己二胺、二己基三胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、1,3-间苯二甲胺中的任一或者是任意几种的任意比混合物。

所述的甲醛是37%wt的甲醛水溶液或者是多聚甲醛。

有益效果：

1.        使用腰果酚烷基醚代替腰果酚作为原料，能够防止腰果酚在进行Mannich反应的过程中氧化变色，可以制备出浅色的环氧固化剂。突破了以往深色腰果酚固化剂只能用于底漆的限制，使腰果酚固化剂能够用于对颜色要求较高的表面涂料领域。

2.        使用腰果酚烷基醚制备出的环氧固化剂，具有很好的颜色稳定性，长期储存不会变色。