CN104803867B - 一种腰果酚改性环氧树脂固化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种腰果酚改性环氧树脂固化剂的制备方法，在高压反应釜中加入腰果酚与NaOH固体，升温到60~80摄氏度，然后慢慢滴入氯乙酸，滴加完毕后在60~80摄氏度下继续反应2~4小时，洗涤，静置，分液，抽真空得到腰果酚基一元酸；称取腰果酚基一元酸和多元胺，升温到180~200摄氏度，反应4~6小时后，降温到150~180摄氏度，抽真空得到腰果酚改性环氧树脂固化剂。本发明先采用腰果酚与氯乙酸进行取代反应，得到腰果酚基一元酸，再将制得的腰果酚基一元酸和多元胺聚合得到一种性能优异和低毒的腰果酚改性环氧树脂固化剂。
Description
技术领域：
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种改性环氧树脂固化剂，特别是一种腰果酚改性环氧树脂固化剂的制备方法。
背景技术：
在重防腐领域，环氧树脂是一个举足轻重的角色，其广泛的用途和优异的性能是重防腐涂料不可或缺的品种。而影响环氧树脂固化性能的重要因素之一就是与其搭配的固化剂，固化剂的选择对环氧树脂涂料的使用效果起着决定性作用。聚酰胺类固化剂粘度高，且在低温下固化不佳；多元胺固化剂反应过快，放热大，使用周期短，且易挥发，毒性较大；脂环族固化剂则反应较慢，一般需要添加促进剂才能在常温下固化；酚醛胺固化剂耐候性不佳，容易变色。现代的防腐涂料应用领域主要是桥梁、海洋构造物、船舶、风电和核电等领域，这些应用领域要求环氧树脂涂料具有出色的附着力，良好的柔韧性，能低温施工以及适应低表面处理要求，干燥快，且低毒。腰果酚是腰果壳液的主要成分，其分子结构中大多是一种间位上带有一个15碳长的碳链的单羟基苯酚结构，既具有酚类化合物的特性，又具有类似于脂肪族化合物的特性。腰果酚无毒性，无腐蚀性，而且资源丰富，价格低廉。利用腰果酚为原料制作的改性环氧树脂固化剂具有优异性能，且能低温固化和低毒性，可以很好的代替以后产品。
CN101333286A，腰果酚改性胺环氧固化剂，利用腰果酚、多元胺和多聚甲醛在一定比例下进行曼尼期反应得到性能较好的腰果酚改性酚醛胺固化剂；CN102633992A,低粘度腰果酚改性胺固化剂及其制备方法和应用，以腰果酚和甲醛水溶液，多元胺为原料，反应得到一款粘度较低的腰果酚改性酚醛胺固化剂。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种腰果酚改性环氧树脂固化剂的制备方法，所述的这种方法解决了现有技术中的改性环氧树脂固化剂低温固化效果不佳的技术问题。
本发明一种腰果酚改性环氧树脂固化剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在高压反应釜中加入腰果酚与NaOH固体，所述的腰果酚和NaOH固体的摩尔比为0.8～1：1，升温到60～80摄氏度，然后滴入氯乙酸，所述的腰果酚和氯乙酸的摩尔比为1:1～2，滴加完毕后在60～80摄氏度下继续反应2～4小时，洗涤，静置，分液，抽真空得到腰果酚基一元酸；
2)称取腰果酚基一元酸和多元胺，所述的腰果酚基一元酸和多元胺的摩尔比为1:0.8～2，升温到180～200摄氏度，反应4～6小时后，降温到150～180摄氏度，抽真空得到腰果酚改性环氧树脂固化剂。
本发明一种腰果酚改性环氧树脂固化剂的制备方法的反应过程如下描述：
本发明利用廉价环保的腰果酚合成低毒且性能优异的环氧树脂固化剂，先采用腰果酚与氯乙酸进行取代反应，得到腰果酚基一元酸，再将制得的腰果酚基一元酸和多元胺聚合得到一种性能优异和低毒的腰果酚改性环氧树脂固化剂。
本发明和已有技术相比，其技术进步是明显的。本发明以廉价环保的腰果酚为原料合成环氧树脂固化剂，所得到固化剂的单个分子结构中具有多个不饱和键，可以使憎水性能更好。腰果酚中的苯酚结构和不饱和长链可以给予树脂更好的机械性能和耐水性能。酰胺基的存在使固化剂拥有良好的附着力。本发明的固化剂相对聚酰胺固化剂多了一个苯环结构，因此刚性增加；相对酚醛胺固化剂没有了酚羟基，因此保色性更好，集合了两者的优点。
具体实施方式：
实施例1
1.在高压反应釜中加入300g腰果酚和40g氢氧化钠固体，搅拌并升温到60摄氏度，然后在30min里慢慢滴入95g氯乙酸，滴加完毕在60摄氏度反应4小时，降温到室温，加入100g水，洗涤，静置分层，分液取有机相，在80摄氏度下抽真空4小时后出料得到腰果酚基一元酸。
2.取359g腰果酚基一元酸和146g三乙烯四胺，升温到200摄氏度，在此温度下反应4小时后，降温到180摄氏度，抽真空3小时后得到腰果酚改性环氧树脂固化剂H1。
粘度：4600mPa.s胺值：350mgKOH/g,固含量：98％。E51/H1＝100/60。
表面硬度：2H，附着力：1级，抗冲击强度,50kg.cm,弯曲：1mm。
实施例2
1.在高压反应釜中加入300g腰果酚和40g氢氧化钠固体，搅拌并升温到60摄氏度，然后在30min里慢慢滴入95g氯乙酸，滴加完毕在60摄氏度反应4小时，降温到室温，加入100g水，洗涤，静置分层，分液取有机相，在80摄氏度下抽真空4小时后出料得到腰果酚基一元酸。
2.取359g腰果酚基一元酸和103g二乙烯三胺，升温到200摄氏度，在此温度下反应4小时后，降温到180摄氏度，抽真空3小时后得到腰果酚改性环氧树脂固化剂H2。
粘度：6000mPa.s胺值：303mgKOH/g,固含量：98％。E51/H2＝100/80。
表面硬度：H，附着力：1级，抗冲击强度,50kg.cm,弯曲：1mm。
Claims (1)
1.一种腰果酚改性环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于:包括如下步骤：
1）在高压反应釜中加入腰果酚与NaOH固体，所述的腰果酚和NaOH固体的摩尔比为0.8~1：1，升温到60~80摄氏度，然后滴入氯乙酸，所述的腰果酚和氯乙酸的摩尔比为1:1~2，滴加完毕后在60~80摄氏度下继续反应2~4小时，洗涤，静置，分液，抽真空得到腰果酚基一元酸；
2）称取腰果酚基一元酸和多元胺，所述的腰果酚基一元酸和多元胺的摩尔比为1:0.8~2，升温到180~200摄氏度，反应4~6小时后，降温到150~180摄氏度，抽真空得到腰果酚改性环氧树脂固化剂。
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