[发明专利]一种兼具耐蚀耐磨性能的改性环氧树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，尤其涉及一种兼具耐蚀耐磨性能的改性环氧树脂的制备方法。

背景技术

在工矿企业中，由于设备、备件使用工况条件不同，对耐蚀、耐磨材料的要求也不同，而高分子合成树脂是决定耐蚀、耐磨材料性能的关键组成部分，不同性能的树脂将制造出使用范围不同的耐蚀、耐磨材料。传统防腐耐磨材料所用树脂性能单一，加之大多数防腐耐磨树脂含有大量的有机溶剂，已经不能满足现代工业复杂的工况条件和环保要求，由于设备、备件使用环境苛刻，使用寿命大幅减少，直接导致设备腐蚀损坏，设备的运行效率降低，非正常停机等导致生产成本大幅上升，而废旧设备及备件的产生也导致资源的浪费。

要解决上述技术难题目前多采用的方法主要有：改性传统防腐树脂或研制专用防腐树脂。实际生产中上述方法都存在不同的缺点，改性的传统防腐耐磨树脂大多仍含有溶剂，这不仅降低了树脂的性能，而且造成环境污染；专用防腐耐磨树脂，其性能优越，但价格昂贵，不利于大范围的推广使用。中国专利CN101081962中公开的“一种环氧树脂改性有机硅耐高温防腐涂料”，涂料由组分A和组 分B构成,其中组分A为环氧树脂改性有机硅,其组分的质量百分比如下： 基体树脂：环氧树脂改性有机硅30％～40％,颜填料和助剂：20％～35％, 溶剂：25％～50％；组分B：聚酰胺液体树脂,其用量为组分A的7％～20％。上述专利在涂料组成上存在很大缺陷，由于有溶剂的存在，涂膜微观针孔较多，增加了介质渗透性，与基体的粘接强度较低，这些都限制了该涂料的使用范围，同时降低了涂料的防腐耐磨性能，同时，施工过程中对施工人员身体健康影响较大，污染环境。中国专利CN102060979A中公开的“一种新型防腐蚀底漆用环氧改性树脂及其一步法制备方法”，是多元醇混合物20～35％、多元酸混合物15～20％、环氧树脂混合物15～20％、有机物催化剂0.2～0.3％、溶剂44.7～54.8％。 

以上专利在选材上存在很大缺陷，由于溶剂的存在，致使材料性能降低，树脂在使用过程中易出现环境污染，同时溶剂一般都具有一定的毒性，这些都限制了该材料的发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种兼具耐蚀耐磨性能的改性环氧树脂，其粘结强度高、使用成本低，具有优异的防腐耐磨性能、良好的抗渗透性能、较高的耐温性能及100%的固体份。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种兼具耐蚀耐磨性能的改性环氧树脂，其特征在于包括甲、乙两种组分，所述甲组分包括羟基树脂、甲苯二异氰酸酯、聚醚、环氧树脂和助剂，助剂为消泡剂、流平剂、催化剂中的至少两种任意比例搭配；所述乙组分为固化剂；甲组分与乙组分的重量比为100:25～100:30。

所述甲组分由下述重量份配比的原料制成：羟基树脂9～14份、甲苯二异氰酸酯7～12份、聚醚1.5～2.5份、环氧树脂60～80份、助剂0.3～1份。

所述助剂的消泡剂为α-甲基硅烷、5600，所述流平剂为BYK-300、BNK-LK330，所述催化剂为氢氧化锂、二月桂酸二丁基锡、磷酸等。

所述固化剂为苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺、聚酰胺、咪唑中的至少一种任意比例搭配。

上述改性环氧树脂的制备方法，具体步骤如下:

A、羟基树脂的制备

在密闭反应器中按重量份加入三羟甲基丙烷10～15份、季戊四醇10～15份、甘油7～12份、邻苯二甲酸酐45～55份，顺丁烯二酸酐5～10份、偏苯三酸酐3～5份、二甲苯5～10份，开启搅拌并升温加热，当温度升至120℃后，缓慢升温2-3小时使温度升至200℃时，保温4～6h，测量其酸值、羟值，当酸值≤1.0mgKOH/g、羟值达到规定值56±5mgKOH/g时停止加热，开真空，脱去树脂中的溶剂，降温至40～50℃，过滤，即得羟基树脂，包装备用；

B、聚氨酯聚氨酯预聚体的制备