CN101602854B - 一种聚酰胺环氧固化剂及其制备方法 - Google Patents

一种聚酰胺环氧固化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种聚酰胺环氧固化剂及其制备方法，属于化工产品技术领域。本发明的聚酰胺环氧固化剂：所述聚酰胺环氧固化剂的原料各组分为：多聚脂肪酸、植物油酸、脂肪胺、酮类、醚类和终止剂。本发明固化剂的制备过程包括多聚脂肪酸、植物油酸及脂肪胺与酮类的聚合反应，冷却、抽真空、加入醚类，继续反应一段时间后，加入终止剂、再冷却制备得到产品。本发明针对现有技术中的问题，原料组分配比及制备方法科学合理，制备过程中酰胺化反应温度及时间的可以有效控制；产品中水分与游离酮类残余量的的有效脱除；产品有效性能稳定，用于阴极电泳漆涂料，单双组分都有很好的性能。

Description

一种聚酰胺环氧固化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于化工产品技术领域，更具体涉及一种聚酰胺环氧固化剂及其制备方法。
背景技术
阴极电泳涂料具有优良的耐腐蚀性和高泳透力，是汽车和其它部件电泳底涂的主要原料。阴极电泳涂料常见的有环氧阴极电泳涂料、丙烯酸阴极电泳涂料、聚氨酯阴极电泳涂料。聚酰胺环氧固化剂较其它固化剂具有良好的物理化学性能和机械结构性能，故它对于机械、电器、石油化工、航空、船舶、建筑等行业有着较为理想的用途，对仪表、半导体器件及通讯器材也有着广范的应用。但是现有产品由于配方和制造工艺的不同，多存在色泽、粘度、固化速度、挥发性、毒性、固化物的韧性、电气性能以及在生产工艺中的有效活性的控制问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种聚酰胺环氧固化剂及其制备方法，原料组分配比及制备方法科学合理，制备过程中酰胺化反应温度及时间的可以有效控制；产品中水分与游离酮类残余量的的有效脱除；产品有效性能稳定，用于阴极电泳漆涂料，单双组分都有很好的性能。
本发明的聚酰胺环氧固化剂：所述聚酰胺环氧固化剂的原料各组分为：二聚脂肪酸、植物油酸、脂肪胺、酮类、醚类和终止剂。
本发明的聚酰胺环氧固化剂的制备方法：按照所述的原料配比，在通N2的反应釜中加入二聚脂肪酸、植物油酸及脂肪胺，然后将混合物搅拌30-90分钟；接着升温到脱水，继续加热到180-280℃，保持反应1-5小时，冷却到100-145℃加入酮类，升温回流1-6小时；回流结束后再加热回收游离酮类，到180-230℃保持1-3小时，再抽真空，真空度达-0.08MPa～-0.1MPa(真空表上数字显示)，保持1-3小时；冷却到180℃加入终止剂，再冷却到100-140℃，加入醚类；最后在加完醚类后再搅拌0.5-1小时，放料的所述聚酰胺环氧固化剂。
本发明的显著优点是：本发明采用的原料组分配比及制备方法科学合理，制备过程中酰胺化反应温度及时间的可以有效控制；产品中水分与游离酮类残余量的的有效脱除；产品有效性能稳定，用于阴极电泳漆涂料，单双组分都有很好的性能。
具体实施方式
原料各组分用重量份数来表示：二聚脂肪酸20-66份，植物油酸5-18份，脂肪胺5-25份，酮类10-34份，醚类5-20份，终止剂0.01-0.02份。
其中植物油酸为蓖麻油酸，棉油酸，菜籽油酸或豆油酸中的一种，脂肪胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺或混胺的一种；所述混胺为氨乙基乙醇胺、氨乙基哌嗪、三乙烯四胺或多乙烯多胺中两种或两种以上的混合，酮类为丙酮，丁酮、环己酮，甲基异丁基酮、甲基异丙基酮、甲乙酮、甲基丁基酮、环己酮或苯乙酮中的一种，醚类为乙醚，乙二醇二丁醚，乙二醇单丁醚或甲乙醚中的一种，终止剂为醌、硝基多羟基化合物、亚硝基多羟基化合物、芳基多羟基化合物或硼酸的一种。
制备方法：
按照所述的原料配比，在通N2的反应釜中加入二聚脂肪酸、植物油酸及脂肪胺，然后将混合物搅拌30-90分钟；接着升温到脱水，继续加热到180-280℃，保持反应1-5小时，冷却到100-145℃加入酮类，升温回流1-6小时；回流结束后再加热回收游离酮类，到180-230℃保持1-3小时，再抽真空，真空度达-0.08MPa～-0.1MPa(真空表上数字显示)，保持1-3小时；冷却到180℃加入终止剂，再冷却到100-140℃，加入醚类；最后在加完醚类后再搅拌0.5-1小时，放料的所述聚酰胺环氧固化剂。
本发明的产品酮亚胺化聚酰胺环氧固化剂，是用于阴极电泳漆涂料，市场上的商品名称型号为BS8160。本发明产品有效性能稳定，具有无毒、无刺激性，用于阴极电泳漆涂料，单双组分都有很好的性能。
主要体现在：1、高耐盐雾测试：测试时间可达1000小时以上，甚至可以达到2000小时。2、表面爽滑，不易沾染污渍；3、表面硬度大大提高，耐摩擦性能提高明显；4、使用条件与普通电泳漆无任何改变；5.可以满足汽车工业行业的严苛要求。6、不影响电泳表面再次喷涂油漆。
以下是本发明的几个实施例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
原料各组分用重量份数来表示：二聚脂肪酸20份，蓖麻油酸5份，乙二胺5份，丙酮10份，乙醚5份，醌(终止剂)0.01份。
制备方法：
按照所述的原料配比，在通N2的反应釜中加入二聚脂肪酸、蓖麻油酸及乙二胺，然后将混合物搅拌30分钟；接着升温到脱水，继续加热到180℃，保持反应1小时，冷却到100℃加入丙酮，升温回流1小时；回流结束后再加热回收游离丙酮，到180℃保持1小时，再抽真空，真空度达-0.08MPa(真空表上数字显示)，保持1小时；冷却到180℃加入醌，再冷却到100℃，加入乙醚；最后在加完乙醚后再搅拌0.5小时，放料的所述聚酰胺环氧固化剂。
实施例2
原料各组分用重量份数来表示：二聚脂肪酸66份，菜籽油酸或豆油酸18份，二乙烯三胺或三乙烯四胺25份，丁酮或环己酮34份，乙二醇二丁醚20份，硼酸0.02份。
制备方法：
按照所述的原料配比，在通N2的反应釜中加入二聚脂肪酸、菜籽油酸或豆油酸及二乙烯三胺或三乙烯四胺，然后将混合物搅拌90分钟；接着升温到脱水，继续加热到280℃，保持反应5小时，冷却到145℃加入丁酮或环己酮，升温回流6小时；回流结束后再加热回收游离丁酮或环己酮，到230℃保持3小时，再抽真空，真空度达-0.1MPa(真空表上数字显示)，保持3小时；冷却到180℃加入硼酸，再冷却到140℃，加入乙二醇二丁醚；最后在加完乙二醇二丁醚后再搅拌1小时，放料的所述聚酰胺环氧固化剂。
实施例3
原料各组分用重量份数来表示：二聚脂肪酸30份，棉油酸7份，四乙烯五胺或多乙烯多胺10份，甲基异丁基酮或甲基异丙基酮15份，甲乙醚10份，硝基多羟基化合物终止剂0.01份。
制备方法：
按照所述的原料配比，在通N2的反应釜中加入二聚脂肪酸、棉油酸及四乙烯五胺或多乙烯多胺，然后将混合物搅拌40分钟；接着升温到脱水，继续加热到200℃，保持反应2小时，冷却到110℃加入甲基异丁基酮或甲基异丙基酮，升温回流2小时；回流结束后再加热回收游离甲基异丁基酮或甲基异丙基酮，到200℃保持2小时，再抽真空，真空度达-0.08MPa(真空表上数字显示)，保持1-3小时；冷却到180℃加入终止剂，再冷却到110℃，加入醚类；最后在加完醚类后再搅拌0.5小时，放料的所述聚酰胺环氧固化剂。
实施例4
原料各组分用重量份数来表示：二聚脂肪酸40份，菜籽油酸或豆油酸0份，四乙烯五胺或多乙烯多胺15份，环己酮或苯乙酮20份，乙二醇单丁醚或甲乙醚15份，芳基多羟基化合物终止剂0.01份。
制备方法：
按照所述的原料配比，在通N2的反应釜中加入二聚脂肪酸、菜籽油酸或豆油酸及四乙烯五胺或多乙烯多胺，然后将混合物搅拌50分钟；接着升温到脱水，继续加热到220℃，保持反应3小时，冷却到120℃加入环己酮或苯乙酮，升温回流3小时；回流结束后再加热回收游离环己酮或苯乙酮，到200℃保持2小时，再抽真空，真空度达-0.08MPa～-0.09MPa(真空表上数字显示)，保持2小时；冷却到180℃加入芳基多羟基化合物终止剂，再冷却到110℃，加入乙二醇单丁醚或甲乙醚；最后在加完乙二醇单丁醚或甲乙醚后再搅拌0.5小时，放料的所述聚酰胺环氧固化剂。
实施例5
原料各组分用重量份数来表示：二聚脂肪酸50份，蓖麻油酸或棉油酸15份，四乙烯五胺或混胺(氨乙基哌嗪、三乙烯四胺和多乙烯多胺混合)20份，甲基异丁基酮或甲基异丙基酮20份，乙二醇单丁醚或甲乙醚15份，亚硝基多羟基化合物终止剂0.02份。
制备方法：
按照所述的原料配比，在通N2的反应釜中加入二聚脂肪酸、蓖麻油酸或棉油酸及四乙烯五胺或混胺(氨乙基哌嗪、三乙烯四胺和多乙烯多胺混合)，然后将混合物搅拌80分钟；接着升温到脱水，继续加热到250℃，保持反应4小时，冷却到120℃加入甲基异丁基酮或甲基异丙基酮，升温回流4小时；回流结束后再加热回收游离甲基异丁基酮或甲基异丙基酮，到210℃保持2小时，再抽真空，真空度达-0.09MPa～-0.1MPa(真空表上数字显示)，保持2.5小时；冷却到180℃加入终止剂，再冷却到120℃，加入乙二醇单丁醚或甲乙醚；最后在加完乙二醇单丁醚或甲乙醚后再搅拌1小时，放料的所述聚酰胺环氧固化剂。
实施例6
原料各组分用重量份数来表示：二聚脂肪酸60份，菜籽油酸或豆油酸15份，混胺(氨乙基乙醇胺、氨乙基哌嗪和三乙烯四胺混合)20份，甲乙酮或甲基丁基酮30份，乙二醇单丁醚或甲乙醚18份，硼酸0.02份。
制备方法：
按照所述的原料配比，在通N2的反应釜中加入二聚脂肪酸、菜籽油酸或豆油酸及混胺(氨乙基乙醇胺、氨乙基哌嗪和三乙烯四胺混合)，然后将混合物搅拌80分钟；接着升温到脱水，继续加热到260℃，保持反应4小时，冷却到140℃加入甲乙酮或甲基丁基酮，升温回流5小时；回流结束后再加热回收游离甲乙酮或甲基丁基酮，到220℃保持2小时，再抽真空，真空度达-0.08MPa～-0.09MPa(真空表上数字显示)，保持2小时；冷却到180℃加入终止剂，再冷却到130℃，加入乙二醇单丁醚或甲乙醚；最后在加完乙二醇单丁醚或甲乙醚后再搅拌1小时，放料的所述聚酰胺环氧固化剂。

Claims (6)

1.一种聚酰胺环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述聚酰胺环氧固化剂的原料各组分为：二聚脂肪酸、植物油酸、脂肪胺、酮类、醚类和终止剂；所述聚酰胺环氧固化剂的原料各组分的重量份数为：二聚脂肪酸20-66份，植物油酸5-18份，脂肪胺 5-25份，酮类10-34份，醚类5-20份，终止剂0.01-0.02份；按照所述的原料配比，在通N2的反应釜中加入二聚脂肪酸、植物油酸及脂肪胺，然后将混合物搅拌30-90分钟；接着升温到脱水，继续加热到180-280℃，保持反应1-5小时，冷却到100-145℃加入酮类，升温回流1-6小时；回流结束后再加热回收游离酮类，到180-230℃保持1-3小时，再抽真空，真空度达-0.08MPa～-0.1 MPa，保持1-3小时；冷却到180℃加入终止剂，再冷却到100-140℃，加入醚类；最后在加完醚类后再搅拌0.5-1小时，放料得所述聚酰胺环氧固化剂。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述植物油酸为蓖麻油酸，棉油酸，菜籽油酸或豆油酸中的一种。
3.根据权利要求1所述的聚酰胺环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述的脂肪胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或混胺的一种；所述混胺为氨乙基乙醇胺、氨乙基哌嗪或三乙烯四胺中两种以上的混合。
4.根据权利要求1所述的聚酰胺环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述的酮类为丙酮，丁酮、环己酮，甲基异丁基酮、甲基异丙基酮、甲基丁基酮或苯乙酮中的一种。
5.根据权利要求1所述的聚酰胺环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述的醚类为乙醚，乙二醇二丁醚，乙二醇单丁醚或甲乙醚中的一种。
6.根据权利要求1所述的聚酰胺环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述的终止剂为醌、硝基多羟基化合物、亚硝基多羟基化合物、芳基多羟基化合物或硼酸的一种。
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