[发明专利]一种有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂、制备方法及其应用。包括以下步骤：制备丁香酚缩水甘油醚：在季铵盐催化剂作用下，丁香酚与环氧氯丙烷混合进行环氧开环反应，再与碱溶液发生闭环反应合成丁香酚缩水甘油醚；制备丁香酚含硅缩水甘油醚：在硅氢加成催化剂与甲苯溶剂的作用下，含氢硅烷与丁香酚缩水甘油醚的双键进行硅氢加成反应得到丁香酚含硅缩水甘油醚，即所述有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂；将双酚A型环氧树脂与上述有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂共混，再与胺类固化剂复配得到环氧清漆，在基材上涂覆并固化。与纯环氧涂层相比，添加了有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂的环氧涂层的柔韧性、耐化学品性和耐腐蚀性能均有所提升。

技术领域

本发明涉及环氧树脂助剂技术领域，尤其是涉及一种有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂、制备方法及其应用。

背景技术

环氧树脂具有优异的黏结性能、耐化学品性和耐腐蚀性能，可制备成环氧涂料，广泛应用于管道容器、汽车、船舶、地坪等行业。然而，环氧树脂在常温下黏度过高，不易操作。制备出的环氧涂料的黏度过大，在施工过程中会出现流平性等问题，为适应工艺要求必须降低其黏度。为了降低环氧体系的黏度，提高其流动性，改善其加工性能可以使用稀释剂。

目前环氧涂料中，主要使用甲苯、正丁醇、邻苯二甲酸酯等有机溶剂作为非反应型稀释剂，它们不参与交联固化过程，具有显著的稀释效果。然而，由于有机溶剂的沸点低、挥发度高，大量挥发性有机化合物(VOC)的排放对环境造成严重污染，同时在固化过程中，溶剂的挥发可能会令漆膜产生孔隙，降低漆膜的性能。

而相关技术中，制备反应型稀释剂的原料均来自石油等不可再生资源，寻找可再生资源替代石油作为制备反应型稀释剂的原料显得至关重要。

发明内容

针对现有技术存在的问题与不足，本发明提供一种有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂、制备方法及其应用，制备有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂，并用来降低环氧树脂E51的黏度，降黏效果显著；制备出的涂层表面光滑平整，通过各项测试发现，稀释剂的加入改善了涂层的柔韧性与抗冲击性能。

本发明提供的第一个技术方案是一种有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂(SEE)，所述有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂的分子结构式为式(I-IV)：

本发明提供的第二个技术方案是一种有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备丁香酚缩水甘油醚：在季铵盐催化剂作用下，丁香酚与环氧氯丙烷混合进行环氧开环反应，再与碱溶液发生闭环反应合成丁香酚缩水甘油醚；

(2)制备丁香酚含硅缩水甘油醚：在硅氢加成催化剂与甲苯溶剂的作用下，含氢硅烷与丁香酚缩水甘油醚的双键进行硅氢加成反应得到丁香酚含硅缩水甘油醚，即所述有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂；

总反应式如下式(V)：

其中，可为七甲基三硅氧烷、二甲基苯基硅烷、三苯基硅烷、三乙基硅烷中的任意一种：则产物SEE可分别为：

在一个优选实施案例中，所述有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备丁香酚缩水甘油醚：在季铵盐催化剂作用下，将丁香酚与环氧氯丙烷按摩尔比为1∶3～10混合，在100～110℃温度条件下，进行环氧开环反应2～5h；然后降温至50～70℃，缓慢滴加30wt％的碱溶液，用量为丁香酚质量的0.8～2倍，继续反应2～5h；结束后水洗产物，静置分层，减压蒸馏除去有机相中的杂质，得到丁香酚缩水甘油醚；