專利名稱：樹脂狀酚類固化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樹脂狀酚類固化劑及制備方法，屬于高分子材料的特種助劑，是環(huán)氧粉末涂料用的優(yōu)良快速固化劑。
背景技術(shù)：
目前，在彎管、吊裝、穿越和安裝過程施工中，非常需要得到附著力及機(jī)械性能好，同時耐-30℃冷彎的固化劑。而我國現(xiàn)在使用的防腐環(huán)氧樹脂粉末涂料，常用的固化劑主要是酚醛樹脂。而以酚醛樹脂作為固化劑的環(huán)氧樹脂粉末涂料，耐熱性好，機(jī)械性能高，來源廣泛，且價格便宜。但由于結(jié)構(gòu)中含有大量的苯環(huán)，涂膜性能較脆，尤其是在-30℃低溫下，韌性較差，在-30℃冷彎時有大量開裂的弊病?，F(xiàn)有的固化劑尚無一種能夠同時具備機(jī)械性能高，附著力優(yōu)異，-30℃冷彎性能好，且能使環(huán)氧粉末涂料快速固化的特性。

發(fā)明內(nèi)容
為避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明研制了一種新型的樹脂狀酚類固化劑，不但附著力及機(jī)械性能好，同時耐-30℃冷彎，且能使環(huán)氧粉末涂料快速固化，可滿足管道在彎管、吊裝、穿越和安裝過程中施工要求，故能適應(yīng)防腐市場的迫切需要。
本發(fā)明的技術(shù)思想是由低分子量環(huán)氧樹脂與雙酚樹脂，在催化劑催化下進(jìn)行擴(kuò)鏈，得到含有酚羥基作為端基的樹脂狀固化劑。環(huán)氧樹脂為低分子量線形結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹脂，韌性好，進(jìn)一步延長鏈，使其兩端含有酚羥基，從而可固化環(huán)氧樹脂。因其本身為環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)，因此作為環(huán)氧樹脂固化劑，與環(huán)氧樹脂相容性好，且含有大量羥基，附著力高。雙酚類物質(zhì)，由于結(jié)構(gòu)中含有酚羥基，第一步與環(huán)氧樹脂反應(yīng)達(dá)到擴(kuò)鏈目的，第二步反應(yīng)，需過量，使生成的產(chǎn)物兩端含有酚羥基，從而可作為固化劑使用。同時，因加入量過量，體系中含有未反應(yīng)的雙酚類物質(zhì)，可增加體系的反應(yīng)速度，達(dá)到快速固化目的。另外大量的酚羥基，賦予涂膜優(yōu)異的附著力。
低分子量環(huán)氧樹脂與雙酚樹脂按重量份為60～100∶20～60比例反應(yīng)，混合催化劑為反應(yīng)物總量的0.1～0.5％。
雙酚類物質(zhì)可采用烷基取代雙酚A或鹵索取代雙酚A等。
催化劑可采用季銨鹽與季磷鹽，如丁基氯化銨、丁基三苯基氯化磷等，這種催化劑反應(yīng)放熱緩和、易于控制，產(chǎn)物中支化少，不交聯(lián)，分子量分布較集中。在粉末涂料的固化過程中，具有快速催化作用。
季銨鹽與季磷鹽以1∶1組成混合催化劑，加入量為反應(yīng)物總量的0.1～0.5％。
低分子量環(huán)氧樹脂，投料量為60～100，環(huán)氧值是0.48～0.52eq/100g，環(huán)氧當(dāng)量為750～950g/eq，分子量為300～900，軟化點為85～100℃。
本發(fā)明的制備方法(1)先將60～100重量份低分子量環(huán)氧樹脂投于反應(yīng)器中，升溫至120℃，攪拌，加入20～60重量份雙酚類物質(zhì)及0.1～0.5份混合催化劑，升溫至150～160℃，反應(yīng)1～3小時，降溫至120℃，此為產(chǎn)物I；(2)上述產(chǎn)物I再與60～100份雙酚類物質(zhì)及0.1～0.5份混合催化劑，混合均勻，升溫至150～160℃，反應(yīng)3～4小時，出料，冷卻即得本發(fā)明樹脂狀酚類固化劑。
本發(fā)明的樹脂狀酚類固化劑可用本體聚合法生產(chǎn)，所得產(chǎn)物純凈。本發(fā)明樹脂狀酚類固化劑的主要性能軟化點90～95℃，玻璃化溫度70～80℃，羥基值0.28～0.40eq/100g。這種固化劑固化的涂層比酚醛樹脂固化劑具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和更大的應(yīng)用價值。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于合理的配方及生產(chǎn)工藝，在大幅度提高涂層韌性的情況下，達(dá)到了國外防腐專用固化劑的高附著力，流平性極佳等重要性能，而成本大大降低。采用低分子量環(huán)氧樹脂進(jìn)行擴(kuò)鏈，使固化劑與環(huán)氧樹脂相容性好，交聯(lián)密度降低，韌性極佳，尤其是低溫韌性。雙酚類物質(zhì)提供了反應(yīng)活性點，賦予固化劑高反應(yīng)性，同時增加了體系的酚羥基含量，使附著力、耐熱性大幅度提高。且本發(fā)明樹脂狀酚類固化劑可以用本體法生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝簡單，產(chǎn)物純凈，分子量分布窄，全部采用國產(chǎn)原材料，成本低。


圖1是本發(fā)明樹脂狀酚類固化劑制備方法的步驟示意圖
具體實施例方式實施例1先將100重量份低分子量環(huán)氧樹脂投于反應(yīng)器中，升溫至120℃，攪拌0.5小時，加入25重量份雙酚樹脂及0.5份混合催化劑，升溫至150℃，反應(yīng)3小時，降溫至120℃，此為產(chǎn)物I；將產(chǎn)物I，再與96份雙酚樹脂及0.5份混合催化劑，攪拌均勻，升溫至150℃，反應(yīng)4小時，出料，冷卻即得本發(fā)明樹脂狀酚類固化劑。
權(quán)利要求
1.一種樹脂狀酚類固化劑，其特征在于主要成份為低分子量環(huán)氧樹脂和雙酚樹脂，并在催化劑催化下進(jìn)行擴(kuò)鏈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂狀酚類固化劑，其特征在于低分子量環(huán)氧樹脂與雙酚樹脂按重量份為60～100∶20～60比例反應(yīng)，混合催化劑為反應(yīng)物總量的0.1～0.5％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樹脂狀酚類固化劑，其特征在于雙酚類物質(zhì)可采用烷基取代雙酚A或鹵索取代雙酚A等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂狀酚類固化劑，其特征在于混合催化劑可采用季銨鹽與季磷鹽，如丁基氯化銨、丁基三苯基氯化磷等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樹脂狀酚類固化劑，其特征在于低分子量環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值是0.48～0.52eq/100g。
6.一種樹脂狀酚類固化劑的制備方法，其特征在于a、將低分子量環(huán)氧樹脂與雙酚類物質(zhì)按重量比60～100、20～60混合，加入上述混合物總重量的0.1～0.5％的混合催化劑，于150～160℃反應(yīng)1～3小時，降溫至120℃，此為產(chǎn)物I；b、將產(chǎn)物I加入60～100份雙酚類物質(zhì)和0.1～0.5份混合催化劑，升溫至150～160℃，反應(yīng)2～4小時，趁熱出料，冷卻、粉碎。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種樹脂狀酚類固化劑及制備方法，屬于高分子材料的特種助劑，是環(huán)氧粉末涂料用的優(yōu)良快速固化劑。其特征在于固化劑由低分子量環(huán)氧樹脂與雙酚樹脂組成，在催化劑催化下進(jìn)行擴(kuò)鏈，得到含有酚羥基作為端基的樹脂狀固化劑。本發(fā)明的樹脂狀酚類固化劑可用本體聚合法生產(chǎn)，所得產(chǎn)物純凈。本發(fā)明樹脂狀酚類固化劑的主要性能軟化點90～95℃，玻璃化溫度70～80℃，羥基值0.28～0.40eq/100g。這種固化劑固化的涂層比酚醛樹脂固化劑具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和更大的應(yīng)用價值。本發(fā)明樹脂狀酚類固化劑，生產(chǎn)工藝簡單，產(chǎn)物純凈，分子量分布窄，全部采用國產(chǎn)原材料，成本低。
文檔編號C09D163/00GK1498910SQ02139510
公開日2004年5月26日 申請日期2002年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月11日
發(fā)明者鄭亞平 申請人:西北工業(yè)大學(xué)