專(zhuān)利名稱(chēng)：一種環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其制備方法，具體涉及一種可用于地坪、膠 粘劑、防腐涂料等環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
環(huán)氧樹(shù)脂是指含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的一種高分子化合物，廣泛應(yīng)用于 涂料、復(fù)合材料、電子電器、黏合劑等消費(fèi)領(lǐng)域。環(huán)氧樹(shù)脂種類(lèi)較多，按成分可分為雙酚A型、雙酚F型、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂和脂肪 族環(huán)氧樹(shù)脂等。環(huán)氧樹(shù)脂具有力學(xué)性能高，內(nèi)聚力強(qiáng)、分子結(jié)構(gòu)致密；粘接性能優(yōu)異； 固化收縮率小(產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、內(nèi)應(yīng)力小、不易開(kāi)裂)；絕緣性好；防腐性好；穩(wěn)定性 好；耐熱性好(可達(dá)200°C或更高)的特點(diǎn)，因此環(huán)氧樹(shù)脂被廣泛應(yīng)用于電子、涂料、粘 接劑、復(fù)合材料和建材等各個(gè)領(lǐng)域。一股環(huán)氧樹(shù)脂的制造方法是以苯酚類(lèi)，如苯酚，鄰甲基苯酚，溴化苯酚，苯基 酚等單酚類(lèi)，雙酚A，雙酚F，雙苯酚，雙酚S，萘二酚，苯二酚等雙官能酚類(lèi)，酚醛， 鄰甲基酚醛，雙酚A酚醛，雙酚F酚醛，四苯酚乙烷等多官能苯酚類(lèi)，和高純度的ECH 在觸媒、溶劑的存在下，合成各種液態(tài)，固態(tài)，結(jié)晶型等不同分子量、不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的 環(huán)氧樹(shù)脂。環(huán)氧樹(shù)脂制造過(guò)程中不可或缺的環(huán)氧氯丙烷(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ECH)制造方法有1、由丙烯與液氯反應(yīng)生成氯丙烯后，在與次氯酸反應(yīng)而成二氯丙醇(以下簡(jiǎn)稱(chēng) DCH)，再以弱堿死循環(huán)，精制純化后制成ECH;2、以丙烯氧化得丙烯醇后再與氯氣反應(yīng)而得DCH，再以死循環(huán)精制純化后制得 ECH ；3、以甘油與鹽酸在酸性觸媒的存在下反應(yīng)制得DCH，經(jīng)死循環(huán)、精制、純化后 產(chǎn)出ECH。以上幾種方法，在DCH制ECH的過(guò)程，為了避免DCH的水解，在死循環(huán)精制 的過(guò)程中，必須使用低濃度的弱堿，所以用水量相當(dāng)大，耗費(fèi)的能源也大，因此廢水及 二氧化碳的排放量甚大，造成嚴(yán)重的環(huán)境負(fù)荷，不符合環(huán)保要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的是制備一種環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合 物，其所用材料環(huán)保節(jié)能，產(chǎn)品固化后附著力大，機(jī)械性能、耐水性能、防腐性能等綜 合性能優(yōu)良。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物的制備方法。本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供上述環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物的應(yīng)用，其可應(yīng)用于制 備地坪、膠粘劑或防腐涂料。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于按重量份數(shù)計(jì)算包括(I)A組分包括環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂80 120份濕潤(rùn)分散劑1.5 4.0份消泡劑0.3 1.1份流平劑0.20 0.60份填料60 120份觸變劑1.0 3.0份溶劑20 40份(2) B組分包括固化劑14 25份固化促進(jìn)劑0.3 0.7份(3) C組分為溶劑200 300份。所述的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂，按如下方法制備第一步，提純工業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)物粗 甘油，得到99.5%以上的高純度甘油；第二步，以高純度甘油和鹽酸為原料，在酸性觸 媒的存在下制備二氯丙醇；第三步，以二氯丙醇和環(huán)氧氯丙烷為原料，通過(guò)催化反應(yīng)而 制成環(huán)保雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂。所述的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂物性指標(biāo)為環(huán)氧當(dāng)量450 500g/eq，可水解氯300 500ppm, 25°C下粘度 8000 12000mPa.s。所述的固化劑為胺類(lèi)固化劑，優(yōu)選聚酰胺類(lèi)固化劑。所述的固化促進(jìn)劑為苯酚類(lèi)化合物，包括多烷基苯酚；所述的濕潤(rùn)分散劑為多 元胺酰胺的多元酸鹽溶液；所述的消泡劑為不含有機(jī)硅的破泡聚合物溶液；所述的流平 劑為聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液；所述的觸變劑為氣相二氧化硅。所述的溶劑為二甲苯。所述的環(huán)氧樹(shù)脂組合物制備方法，包括以下步驟(1)分別稱(chēng)取80 120份環(huán) 保環(huán)氧樹(shù)脂、60 120份填料、1.0 3.0份觸變劑和20 40份溶劑，并用球磨機(jī)高速 研磨分散后，再加入1.5 4.0份濕潤(rùn)分散劑、0.3 1.1份消泡劑、0.20 0.60份流平劑 進(jìn)行研磨分散，使混合物研磨分散后的粒度<5 μ m，配成A組份；(2)分別稱(chēng)取14 25 份固化劑和0.3 0.7份固化促進(jìn)劑均勻混合后配成B組份；(3)稱(chēng)取200 300份溶劑 作為C組份；(4)將A組份、B組份和C組分均勻混合配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn) 1、本組合物使用環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的，更可以達(dá)到廢棄物的再 循環(huán)利用的效果；2、所得環(huán)氧樹(shù)脂組合物固化后，產(chǎn)品附著力大，機(jī)械性能、耐水性能、防腐性 能等綜合性能優(yōu)良。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是一種環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物，按重量份數(shù)計(jì)算包括A組分包括環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂80 120份、濕潤(rùn)分散劑1.5 4.0份、消泡劑0.3 1.1份、流平劑0.20 0.60份、填料60 120份、觸變劑1.0 3.0份、溶劑20 40 份；
B組分包括固化劑14 25份、固化促進(jìn)劑0.3 0.7份；C組分為溶劑200 300份。較好的，所述的環(huán)氧樹(shù)脂為環(huán)保型，按如下方法制備第一步，提純工業(yè)生產(chǎn) 中的副產(chǎn)物粗甘油，得到99.5%以上的高純度甘油；第二步，以高純度甘油和鹽酸為原 料，在酸性觸媒的存在下制備二氯丙醇；第三步，以二氯丙醇和環(huán)氧氯丙烷為原料，通 過(guò)催化反應(yīng)而制成環(huán)保雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂。由工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物的粗甘油為原料，先制 備二氯丙醇，以二氯丙醇和環(huán)氧氯丙烷為原料，通過(guò)催化反應(yīng)而制成環(huán)保雙酚A型環(huán)氧 樹(shù)脂。本發(fā)明的實(shí)施，可省略從ECH和苯酚類(lèi)反應(yīng)合成環(huán)氧樹(shù)脂的過(guò)程。以有效節(jié)省能 源及用水量，減少大量的C02及廢水的排放，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。特別是利用甘油制 備DCH的途徑中，可以使用生產(chǎn)生物柴油所發(fā)生的副產(chǎn)品甘油為原料，更可以達(dá)到廢棄 物的再循環(huán)利用的效果。另外，使用DCH生產(chǎn)環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)，所產(chǎn)生的副產(chǎn)食鹽水由于濃 度高，接近飽和點(diǎn)，可以經(jīng)過(guò)濃縮結(jié)晶后制成工業(yè)用鹽，適用于染整工業(yè)等，蒸發(fā)后的 純水及過(guò)濾后的濾液可以回收到現(xiàn)場(chǎng)循環(huán)使用，更可達(dá)到無(wú)工業(yè)廢水排放的環(huán)保目的。所使用的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂物性指標(biāo)為環(huán)氧當(dāng)量450 500g/eq，可水解氯300 500ppm, 25°C下粘度8000 12000mPa.S。所述的固化劑為胺類(lèi)固化劑，優(yōu)選聚酰胺類(lèi) 固化劑。所述的固化促進(jìn)劑為苯酚類(lèi)化合物，包括多烷基苯酚。所述的濕潤(rùn)分散劑為多 元胺酰胺的多元酸鹽溶液。所述的消泡劑為不含有機(jī)硅的破泡聚合物溶液。所述的流平 劑為聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液。所述的觸變劑為氣相二氧化硅。所述的溶劑為二甲 苯。所述的填料選自鈦白粉或活性碳酸鈣中的一種或它們的混合。上述環(huán)氧樹(shù)脂組合物制備方法，包括以下步驟(1)分別稱(chēng)取80 120份環(huán)保 環(huán)氧樹(shù)脂、60 120份填料、1.0 3.0份觸變劑和20 40份溶劑，并用球磨機(jī)高速研 磨分散后，再加入1.5 4.0份濕潤(rùn)分散劑、0.3 1.1份消泡劑、0.20 0.60份流平劑進(jìn) 行研磨分散，使混合物研磨分散后的粒度< 5 μ m，配成A組份；(2)分別稱(chēng)取14 25 份固化劑和0.3 0.7份固化促進(jìn)劑均勻混合后配成B組份；(3)稱(chēng)取200 300份溶劑 作為C組份；(4)將A組份、B組份和C組分均勻混合配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于 此。實(shí)施例1第一步，分別稱(chēng)取100份環(huán)保雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、90份鈦白粉、2.0份氣相二氧化 硅和30份二甲苯，并用球磨機(jī)高速研磨分散3h后，再加入2.6份多元胺酰胺的多元酸鹽 溶液、0.8份不含有機(jī)硅的破泡聚合物溶液、0.4份聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液等助劑 進(jìn)行研磨分散lh，使混合物研磨分散后的粒度4 μ m，這樣就配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物的A組 份；第二步，分別稱(chēng)取19份聚酰胺固化劑和0.4份多烷基苯酚均勻混合后配成環(huán)氧樹(shù)脂 組合物的B組份；第三步，稱(chēng)取230份二甲苯溶劑作為C組份，并為A組份、B組份均 勻混合配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物。實(shí)施例2第一步，分別稱(chēng)取120份環(huán)保雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、95份鈦白粉、2.5份氣相二氧化 硅和36份二甲苯，并用球磨機(jī)高速研磨分散3h后，再加入4.0份多元胺酰胺的多元酸鹽 溶液、0.9份不含有機(jī)硅的破泡聚合物溶液、0.5份聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液等助劑進(jìn)行研磨分散lh，使混合物研磨分散后的粒度4 μ m，這樣就配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物的A組 份；第二步，分別稱(chēng)取22份聚酰胺固化劑和0.5份多烷基苯酚均勻混合后配成環(huán)氧樹(shù)脂 組合物的B組份；第三步，稱(chēng)取295份二甲苯溶劑作為C組份，并為A組份、B組份均 勻混合配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物。實(shí)施例3第一步，分別稱(chēng)取80份環(huán)保雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、79份活性碳酸鈣、1.0份氣相二 氧化硅和21份二甲苯，并用球磨機(jī)高速研磨分散3h后，再加入1.6份多元胺酰胺的多元 酸鹽溶液、0. 4份不含有機(jī)硅的破泡聚合物溶液、0.3份聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液等 助劑進(jìn)行研磨分散lh，使混合物研磨分散后的粒度4 μ m，這樣就配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物的 A組份；第二步，分別稱(chēng)取16份聚酰胺固化劑和0.3份多烷基苯酚均勻混合后配成環(huán)氧 樹(shù)脂組合物的B組份；第三步，稱(chēng)取210份二甲苯溶劑作為C組份，并為A組份、B組 份均勻混合配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物。實(shí)施例4第一步，分別稱(chēng)取115份環(huán)保雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、84份活性碳酸鈣、2.3份氣相二 氧化硅和26份二甲苯，并用球磨機(jī)高速研磨分散3h后，再加入2.6份多元胺酰胺的多元 酸鹽溶液、0.4份不含有機(jī)硅的破泡聚合物溶液、0.3份聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液等 助劑進(jìn)行研磨分散lh，使混合物研磨分散后的粒度4 μ m，這樣就配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物的 A組份；第二步，分別稱(chēng)取15份聚酰胺固化劑和0.4份多烷基苯酚均勻混合后配成環(huán)氧 樹(shù)脂組合物的B組份；第三步，稱(chēng)取238份二甲苯溶劑作為C組份，并為A組份、B組 份均勻混合配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物。實(shí)施例5第一步，分別稱(chēng)取111份環(huán)保雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、104份鈦白粉、2.6份氣相二氧 化硅和30份二甲苯，并用球磨機(jī)高速研磨分散3h后，再加入3.2份多元胺酰胺的多元酸 鹽溶液、0.7份不含有機(jī)硅的破泡聚合物溶液、0.5份聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液等助 劑進(jìn)行研磨分散lh，使混合物研磨分散后的粒度4 μ m，這樣就配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物的A 組份；第二步，分別稱(chēng)取20份聚酰胺固化劑和0.7份多烷基苯酚均勻混合后配成環(huán)氧樹(shù) 脂組合物的B組份；第三步，稱(chēng)取300份二甲苯溶劑作為C組份，并為A組份、B組份 均勻混合配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物。實(shí)施例6第一步，分別稱(chēng)取95份環(huán)保雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、86份鈦白粉、2.4份氣相二氧化 硅和27份二甲苯，并用球磨機(jī)高速研磨分散3h后，再加入2.9份多元胺酰胺的多元酸鹽 溶液、0.6份不含有機(jī)硅的破泡聚合物溶液、0.3份聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液等助劑 進(jìn)行研磨分散lh，使混合物研磨分散后的粒度4 μ m，這樣就配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物的A組 份；第二步，分別稱(chēng)取20份聚酰胺固化劑和0.5份多烷基苯酚均勻混合后配成環(huán)氧 樹(shù)脂組合物的B組份；第三步，稱(chēng)取245份二甲苯溶劑作為C組份，并為A組份、B組 份均勻混合配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物。實(shí)施例7第一步，分別稱(chēng)取89份環(huán)保雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、69份鈦白粉、活性碳酸鈣、1.3份氣相二氧化硅和28份二甲苯，并用球磨機(jī)高速研磨分散3h后，再加入2.4份多元胺酰 胺的多元酸鹽溶液、0.7份不含有機(jī)硅的破泡聚合物溶液、0.6份聚酯改性聚二甲基硅氧 烷溶液等助劑進(jìn)行研磨分散lh，使混合物研磨分散后的粒度4 μ m，這樣就配成環(huán)氧樹(shù)脂 組合物的A組份；第二步，分別稱(chēng)取14份聚酰胺固化劑和0.3份多烷基苯酚均勻混合后 配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物的B組份；第三步，稱(chēng)取255份二甲苯溶劑作為C組份，并為A組 份、B組份均勻混合配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物。實(shí)施例8第一步，分別稱(chēng)取85份環(huán)保雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、70份鈦白粉、活性碳酸鈣、2.7 份氣相二氧化硅和40份二甲苯，并用球磨機(jī)高速研磨分散3h后，再加入2.3份多元胺酰 胺的多元酸鹽溶液、0.6份不含有機(jī)硅的破泡聚合物溶液、0.4份聚酯改性聚二甲基硅氧 烷溶液等助劑進(jìn)行研磨分散lh，使混合物研磨分散后的粒度4 μ m，這樣就配成環(huán)氧樹(shù)脂 組合物的A組份；第二步，分別稱(chēng)取16份聚酰胺固化劑和0.4份多烷基苯酚均勻混合后 配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物的B組份；第三步，稱(chēng)取210份二甲苯溶劑作為C組份，并為A組 份、B組份均勻混合配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物。取以上各實(shí)施例所制得產(chǎn)品，測(cè)試性能比較如下1、膠液凝膠時(shí)間測(cè)試按配比配料混合均勻后，取0.15g膠液于130°C熱板中進(jìn)行測(cè)試，測(cè)得凝膠時(shí)間 為 90 100s。2、漆膜的基本性能固化條件130°C的溫度下固化30min，底材為馬口鐵片
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于按重量份數(shù)計(jì)算包括(1)A組分包括環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂80 120份 濕潤(rùn)分散劑1.5 4.0份 消泡劑 0.3 1.1份 流平劑 0.20 0.60份 填料 60 120份 觸變劑 1.0 3.0份 溶劑 20 40份(2)B組分包括固化劑14 25份 固化促進(jìn)劑 0.3 0.7份(3)C組分為溶劑200 300份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于所述的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂 按如下方法制備第一步，提純工業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)物粗甘油，得到99.5%以上的高純度 甘油；第二步，以高純度甘油和鹽酸為原料，在酸性觸媒的存在下制備二氯丙醇；第三 步，以二氯丙醇和環(huán)氧氯丙烷為原料，通過(guò)催化反應(yīng)而制成環(huán)保雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于所述的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂 物性指標(biāo)為環(huán)氧當(dāng)量450 500g/eq，可水解氯300 500ppm，25°C下粘度8000 12000mPa.So
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于所述的固化劑為胺類(lèi) 固化劑，優(yōu)選聚酰胺類(lèi)固化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于所述的固化促進(jìn)劑為 苯酚類(lèi)化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于所述的濕潤(rùn)分散劑為 多元胺酰胺的多元酸鹽溶液；所述的消泡劑為不含有機(jī)硅的破泡聚合物溶液；所述的流 平劑為聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于所述的觸變劑為氣相二氧化硅。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于所述的溶劑為二甲苯。
9.權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征在于包 括以下步驟(1)分別稱(chēng)取80 120份環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂、60 120份填料、1.0 3.0份觸 變劑和20 40份溶劑，并用球磨機(jī)高速研磨分散后，再加入1.5 4.0份濕潤(rùn)分散劑、 0.3 1.1份消泡劑、0.20 0.60份流平劑進(jìn)行研磨分散，使混合物研磨分散后的粒度 < 5 μ m，配成A組份；(2)分別稱(chēng)取14 25份固化劑和0.3 0.7份固化促進(jìn)劑均勻混 合后配成B組份；(3)稱(chēng)取200 300份溶劑作為C組份；(4)將A組份、B組份和C 組分均勻混合配成環(huán)氧樹(shù)脂組合物。
10.權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物應(yīng)用于制備地坪、膠粘劑 或防腐涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其制備方法和應(yīng)用，以環(huán)氧樹(shù)脂和胺類(lèi)固化劑為主體，選用合適的固化促進(jìn)劑、濕潤(rùn)分散劑、消泡劑、流平劑等助劑及填料，以二甲苯為溶劑配制而成。本發(fā)明的組合物固化后，產(chǎn)品附著力大，機(jī)械性能、耐水性能、防腐性能等綜合性能優(yōu)良，可廣泛應(yīng)用于地坪、膠粘劑、防腐涂料等。
文檔編號(hào)C08L63/02GK102010572SQ20101054579
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者李穆, 林仁宗, 黃活陽(yáng) 申請(qǐng)人:宏昌電子材料股份有限公司