[发明专利]一种无溶剂含磷腰果酚基环氧固化剂的制备方法

说明书

本发明公布了一种无溶剂含磷腰果酚基环氧固化剂的制备方法，具体实施方法为将腰果酚、多聚甲醛和含磷化合物的混合液在碱性催化剂的作用下反应1‑5h，再加入多聚甲醛和脂肪胺保温反应0.5‑3h，然后依次加入腰果酚、多聚甲醛、脂肪胺反应0.5‑3h，减压蒸馏除去水和甲醛等轻组分，蒸馏后的产品中加入环氧树脂E51进行保温反应，最后出料得到无溶剂含磷腰果酚基环氧固化剂。通过本发明的制备方法制得的无溶剂含磷腰果酚基环氧固化剂，不含卤素，是一种环境友好型固化剂，采用腰果酚作为主要原料之一，资源可再生，且具有较高的氧指数和较好的阻燃性能，制备过程中不使用溶剂，对操作人员损害较小。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种无溶剂含磷腰果酚基环氧固化剂的制备方法。

背景技术

近年来，随着人们防火意识的不断提高，对环氧树脂的应用提出了新的挑战，环氧树脂的氧指数低，属于易燃物质，这使得它的应用受到了很大的限制，所以提高环氧树脂的阻燃性能，对于减小火灾危害具有非常重要的意义。

腰果酚是一种从天然腰果壳油里面提取出来的油状液体，属于绿色环保的工业原料，苯环结构的存在使其具有耐高温的性能，而苯环间位上含不饱和双键的C₁₅直链，能增强体系的韧性，提供优异的憎水性和自干性，因其来源丰富、价格低廉、 性能优异，具有可再生性，而成为了近年来的研究热点。

在腰果酚的应用中主要是腰果酚固化剂的制备，制备出的固化剂与环氧树脂进行固化，得到耐腐蚀、耐高温且在低温下易操作的漆膜，得到的漆膜主要应用在轮船、集装箱上。腰果酚基环氧树脂固化剂必然是环氧树脂的最佳绿色伙伴。

溶剂型涂料的安全环保性能比较低，由于有机溶剂的使用，在施工时，会从涂膜中挥发有害物质，会危害人体健康和环境，而且它的成本相对比较高，会造成资源浪费。本发明的固化剂不含挥发性有机溶剂，降低了生产成本，同时在涂料成膜后慢性挥发的物质少，保障了密闭空间的空气质量。

在无卤阻燃剂中，有机磷系属于一类较为重要的阻燃剂。有机磷系阻燃剂可分为反应型和添加型，添加型阻燃环氧树脂是指通过在环氧树脂固化剂中添加阻燃剂从而达到阻燃的效果，然而添加型阻燃剂存在添加量大，与环氧基体相容性差，易迁移等问题，从而限制了此种方法制备阻燃环氧树脂树脂的应用。

反应型阻燃剂通过反应将含阻燃元素的基团引入固化剂中，从而解决了物理添加带来的问题，然而目前已有的专利往往存在原材料价格昂贵，制备工艺复杂繁琐等问题，而如专利CN 108424513中所述的固化剂，原材料不可再生，且其常温时为固体，使用不方便。

专利CN109232976A合成的含腰果酚基氮磷协同阻燃剂需要先通过反应与酚醛树脂结合，再用反应得到的酚醛树脂与固化剂、发泡剂进行发泡反应得到酚醛泡沫。阻燃剂的合成和使用过程都要使用催化剂，后处理麻烦，且使用时要先与酚醛树脂结合，较为繁琐，而本专利直接将含磷化合物接到固化剂上，合成工艺简单，使用方便。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明的目的在于提供一种无溶剂含磷腰果酚基环氧固化剂的制备方法。

所述的一种无溶剂含磷腰果酚基环氧固化剂的制备方法，其特征在于按重量份计，包括以下步骤：

1）将140-160份腰果酚、5-15份多聚甲醛、10-30份含磷化合物和碱性催化剂混合均匀，在50-80℃条件下反应1-5h，然后依次加入24-30份多聚甲醛和20-70份脂肪胺，于70-85℃下保温反应0.5-3h；

2）步骤1）的保温反应结束后依次加入140-160份腰果酚、24-30份多聚甲醛和30-70份脂肪胺，继续于70-85℃下保温反应0.5-3h；

3）步骤2）的保温反应结束后，继续搅拌升温至80-120℃后保温，减压蒸馏去除反应生成的水及剩余的甲醛和脂肪胺轻组分，然后加入5-30份环氧树脂E51，保温反应0.5-5h。