CN102120865A

CN102120865A - 一种环氧酚醛胺组合物及其制备方法和应用

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Publication number: CN102120865A
Application number: CN2010106146507A
Authority: CN
Inventors: 黄活阳; 林仁宗
Original assignee: EPOXY BAE ELECTRONIC MATERIAL Co Ltd
Current assignee: EPOXY BAE ELECTRONIC MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2030-12-30
Also published as: CN102120865B

Abstract

本发明公开了一种环氧酚醛胺组合物及其制备方法和应用，其包括：环保环氧树脂、湿润分散剂、消泡剂、流平剂、填料、触变剂、溶剂、固化剂、固化促进剂等成分，通过混合、研磨、分散等工艺制得。本发明使用环保环氧树脂，达到环保节能的目的，更可以达到废弃物的再循环利用的效果；所得制品固化后，产品附着力大，机械性能、耐水性能、防腐性能等综合性能优良。本发明可应用于制备地坪、胶粘剂或防腐涂料。

Description

一种环氧酚醛胺组合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种环氧酚醛胺组合物，具体涉及一种可用于地坪、胶粘剂、防腐涂料等环氧酚醛胺组合物及其制备方法。

背景技术

一般环氧树脂的制造方法是以苯酚类，如苯酚，邻甲基苯酚，溴化苯酚，苯基酚等单酚类，双酚A，双酚F，双苯酚，双酚S，萘二酚，苯二酚等双官能酚类，酚醛，邻甲基酚醛，双酚A酚醛，双酚F酚醛，四苯酚乙烷等多官能苯酚类，和高纯度的ECH在触媒、溶剂的存在下，合成各种液态，固态，结晶型等不同分子量、不同化学结构的环氧树脂。

第一代酚醛胺固化剂主要是将易挥发、刺激性大、毒性大的脂肪胺改性成具有：不易挥发、刺激性小、低毒、与环氧树脂配比范围宽等特点；第二代酚醛胺固化剂主要是将毒性大、固态的芳香胺改性成具有：低毒、液体化、常温固化、固化物耐热性好、耐酸性优良等特点；而第三代则是将综合性能较脂肪胺与芳香胺优的脂环胺改性成具有：系列化品种多、刺激性小、无毒等级、与环氧树脂配比范围宽、适用期长、应用范围广、固化物耐热性好、性价比最高等综合性能优良的酚醛胺固化剂。

环氧树脂制造过程中不可或缺的环氧氯丙烷(以下简称ECH)制造方法有：

1、由丙烯与液氯反应生成氯丙烯后，在与次氯酸反应而成二氯丙醇(以下简称DCH)，再以弱碱死循环，精制纯化后制成ECH；

2、以丙烯氧化得丙烯醇后再与氯气反应而得DCH，再以死循环精制纯化后制得ECH；

3、以甘油与盐酸在酸性触媒的存在下反应制得DCH，经死循环、精制、纯化后产出ECH。

以上几种方法，在DCH制ECH的过程，为了避免DCH的水解，在死循环精制的过程中，必须使用低浓度的弱碱，所以用水量相当大，耗费的能源也大，因此废水及二氧化碳的排放量甚大，造成严重的环境负荷，不符合环保要求。

发明内容

为了解决现有技术的不足之处，本发明的目的是提供一种环氧酚醛胺组合物，其所用材料环保节能，产品固化后附着力大，机械性能、耐水性能、防腐性能等综合性能优良。

本发明的另一个目的是提供上述环氧酚醛胺环氧组合物的制备方法。

本发明的还有一个目的是提供上述环氧酚醛胺组合物的应用，其可应用于制备地坪、胶粘剂或防腐涂料。

本发明的目的是这样实现的：一种环氧酚醛胺组合物，其特征在于按重量份数计算包括：

(1)A组分包括：环保环氧树脂 70～110份

湿润分散剂 1.0～4.0份

消泡剂 0.3～1.0份

流平剂 0.20～0.60份

填料 50～100份

触变剂 1.0～3.0份

溶剂 20～40份

(2)B组分包括：固化剂 10～40份

固化促进剂 0.3～0.7份

(2)B组分：溶剂 150～250份。

所述的环保环氧树脂，按如下方法制备：第一步，提纯工业生产中的副产物粗甘油，得到99.5％以上的高纯度甘油；第二步，以高纯度甘油和盐酸为原料，在酸性触媒的存在下制备二氯丙醇；第三步，以二氯丙醇和环氧氯丙烷为原料，通过催化反应而制成环保双酚A型环氧树脂。

所述的环保环氧树脂物性指标为：环氧当量450～500g/eq，可水解氯300～500ppm，25℃下粘度8000～12000mPa.s。

所述的固化剂为胺类固化剂，优选腰果酚醛胺固化剂。

所述的固化促进剂为苯酚类化合物，包括多烷基苯酚；所述的湿润分散剂为多元胺酰胺的多元酸盐溶液；所述的消泡剂为不含有机硅的破泡聚合物溶液；所述的流平剂为聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液；所述的触变剂为气相二氧化硅。

所述的溶剂为二甲苯。

所述的环氧树脂组合物制备方法，包括以下步骤：(1)分别称取70～110份环保环氧树脂、50～100份填料、1.0～3.0份触变剂和20～40份溶剂，并用球磨机高速研磨分散后，再加入1.0～4.0份湿润分散剂、0.3～1.1份消泡剂、0.20～0.60份流平剂进行研磨分散，使混合物研磨分散后的粒度＜5μm，配成A组份；(2)分别称取10～40份固化剂和0.3～0.7份固化促进剂均匀混合后配成B组份；(3)称取150～250份溶剂作为C组份；(4)将A组份、B组份和C组分均匀混合配成环氧酚醛胺组合物。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和特点：

1、本组合物使用环保环氧树脂，达到环保节能的目的，更可以达到废弃物的再循环利用的效果；

2、所得环氧酚醛胺组合物固化后，产品附着力大，机械性能、耐水性能、防腐性能等综合性能优良。

具体实施方式

本发明是一种环氧酚醛胺组合物，按重量份数计算包括：

A组分包括：环保环氧树脂70～110份、湿润分散剂1.0～4.0份、消泡剂0.3～1.0份、流平剂0.20～0.60份、填料50～100份、触变剂1.0～3.0份、溶剂20～40份；

B组分包括：固化剂10～40份、固化促进剂0.3～0.7份；

C组分为：溶剂150～250份。

较好的，所述的环氧树脂为环保型，按如下方法制备：第一步，提纯工业生产中的副产物粗甘油，得到99.5％以上的高纯度甘油；第二步，以高纯度甘油和盐酸为原料，在酸性触媒的存在下制备二氯丙醇；第三步，以二氯丙醇和环氧氯丙烷为原料，通过催化反应而制成环保双酚A型环氧树脂。由工业生产的副产物的粗甘油为原料，先制备二氯丙醇，以二氯丙醇和环氧氯丙烷为原料，通过催化反应而制成环保双酚A型环氧树脂。本发明的实施，可省略从ECH和苯酚类反应合成环氧树脂的过程。以有效节省能源及用水量，减少大量的C02及废水的排放，达到环保节能的目的。特别是利用甘油制备DCH的途径中，可以使用生产生物柴油所发生的副产品甘油为原料，更可以达到废弃物的再循环利用的效果。另外，使用DCH生产环氧树脂时，所产生的副产食盐水由于浓度高，接近饱和点，可以经过浓缩结晶后制成工业用盐，适用于染整工业等，蒸发后的纯水及过滤后的滤液可以回收到现场循环使用，更可达到无工业废水排放的环保目的。

所使用的环保环氧树脂物性指标为：环氧当量450～500g/eq，可水解氯300～500ppm，25℃下粘度8000～12000mPa.s。所述的固化剂为胺类固化剂，优选腰果酚醛胺固化剂。所述的固化促进剂为苯酚类化合物，包括多烷基苯酚。所述的湿润分散剂为多元胺酰胺的多元酸盐溶液。所述的消泡剂为不含有机硅的破泡聚合物溶液。所述的流平剂为聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液。所述的触变剂为气相二氧化硅。所述的溶剂为二甲苯。所述的填料选自钛白粉或活性碳酸钙中的一种或它们的混合。

上述环氧酚醛胺组合物制备方法，包括以下步骤：(1)分别称取70～110份环保环氧树脂、50～100份填料、1.0～3.0份触变剂和20～40份溶剂，并用球磨机高速研磨分散后，再加入1.0～4.0份湿润分散剂、0.3～1.1份消泡剂、0.20～0.60份流平剂进行研磨分散，使混合物研磨分散后的粒度＜5μm，配成A组份；(2)分别称取10～40份固化剂和0.3～0.7份固化促进剂均匀混合后配成B组份；(3)称取150～250份溶剂作为C组份；(4)将A组份、B组份和C组分均匀混合配成环氧树脂组合物。

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

第一步，分别称取100份环保双酚A环氧树脂、75份钛白粉、1.8份气相二氧化硅和30份二甲苯，并用球磨机高速研磨分散3h后，再加入2.6份多元胺酰胺的多元酸盐溶液、0.8份不含有机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剂进行研磨分散1h，使混合物研磨分散后的粒度4μm，这样就配成环氧树脂组合物的A组份；第二步，分别称取19份腰果酚醛胺固化剂和0.4份多烷基苯酚均匀混合后配成环氧树脂组合物的B组份；第三步，称取210份二甲苯溶剂作为C组份，并为A组份、B组份均匀混合配成环氧酚醛胺组合物。

实施例2

第一步，分别称取105份环保双酚A环氧树脂、85份钛白粉、2.5份气相二氧化硅和36份二甲苯，并用球磨机高速研磨分散3h后，再加入4.0份多元胺酰胺的多元酸盐溶液、0.9份不含有机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剂进行研磨分散1h，使混合物研磨分散后的粒度4μm，这样就配成环氧树脂组合物的A组份；第二步，分别称取25份腰果酚醛胺固化剂和0.5份多烷基苯酚均匀混合后配成环氧树脂组合物的B组份；第三步，称取225份二甲苯溶剂作为C组份，并为A组份、B组份均匀混合配成环氧酚醛胺组合物。

实施例3

第一步，分别称取85份环保双酚A环氧树脂、65份活性碳酸钙、1.0份气相二氧化硅和21份二甲苯，并用球磨机高速研磨分散3h后，再加入1.6份多元胺酰胺的多元酸盐溶液、0.4份不含有机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剂进行研磨分散1h，使混合物研磨分散后的粒度4μm，这样就配成环氧树脂组合物的A组份；第二步，分别称取16份腰果酚醛胺固化剂和0.3份多烷基苯酚均匀混合后配成环氧树脂组合物的B组份；第三步，称取190份二甲苯溶剂作为C组份，并为A组份、B组份均匀混合配成环氧酚醛胺组合物。

实施例4

第一步，分别称取95份环保双酚A环氧树脂、80份活性碳酸钙、2.8份气相二氧化硅和25份二甲苯，并用球磨机高速研磨分散3h后，再加入2.7份多元胺酰胺的多元酸盐溶液、0.4份不含有机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剂进行研磨分散1h，使混合物研磨分散后的粒度4μm，这样就配成环氧树脂组合物的A组份；第二步，分别称取15份腰果酚醛胺固化剂和0.4份多烷基苯酚均匀混合后配成环氧树脂组合物的B组份；第三步，称取180份二甲苯溶剂作为C组份，并为A组份、B组份均匀混合配成环氧酚醛胺组合物。

实施例5

第一步，分别称取108份环保双酚A环氧树脂、100份钛白粉、2.4份气相二氧化硅和30份二甲苯，并用球磨机高速研磨分散3h后，再加入3.1份多元胺酰胺的多元酸盐溶液、0.7份不含有机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剂进行研磨分散1h，使混合物研磨分散后的粒度4μm，这样就配成环氧树脂组合物的A组份；第二步，分别称取20份腰果酚醛胺固化剂和0.7份多烷基苯酚均匀混合后配成环氧树脂组合物的B组份；第三步，称取175份二甲苯溶剂作为C组份，并为A组份、B组份均匀混合配成环氧酚醛胺组合物。

实施例6

第一步，分别称取85份环保双酚A环氧树脂、70份钛白粉、2.3份气相二氧化硅和28份二甲苯，并用球磨机高速研磨分散3h后，再加入2.9份多元胺酰胺的多元酸盐溶液、0.6份不含有机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剂进行研磨分散1h，使混合物研磨分散后的粒度4μm，这样就配成环氧树脂组合物的A组份；第二步，分别称取20份腰果酚醛胺固化剂和0.5份多烷基苯酚均匀混合后配成环氧树脂组合物的B组份；第三步，称取205份二甲苯溶剂作为C组份，并为A组份、B组份均匀混合配成环氧酚醛胺组合物。

取以上各实施例所制得产品，测试性能比较如下：

1、漆膜的基本性能见表1：

固化条件：50℃的温度下固化120min，底材为马口铁片

表1.

测试项目	实施例产品
		膜厚(μm)	12～16

铅笔硬度	2H
		划格法附着力	0级
划圈法附着力	2级

2、漆膜耐化学腐蚀性能见表2：

固化条件：50℃的温度下固化120min 底材：马口铁片

测试温度：23℃ 浸泡时间：15天

表2.

测试项目	性能
		5％硫酸溶液	良好
10％氢氧化钠溶液	良好
		3％的盐水	良好
蒸馏水	良好

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种环氧酚醛胺组合物，其特征在于配方按重量份数计算包括：

(1)A组分包括：环保环氧树脂 70～110份

湿润分散剂 1.0～4.0份

消泡剂 0.3～1.0份

流平剂 0.20～0.60份

填料 50～100份

触变剂 1.0～3.0份

溶剂 20～40份

(2)B组分包括：固化剂 10～40份

固化促进剂 0.3～0.7份

(3)C组分：溶剂 150～250份。

2.根据权利要求1所述的环氧酚醛胺组合物，其特征在于：所述的环保环氧树脂按如下方法制备：第一步，提纯工业生产中的副产物粗甘油，得到99.5％以上的高纯度甘油；第二步，以高纯度甘油和盐酸为原料，在酸性触媒的存在下制备二氯丙醇；第三步，以二氯丙醇和环氧氯丙烷为原料，通过催化反应而制成环保双酚A型环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的环氧酚醛胺组合物，其特征在于：所述的环保环氧树脂物性指标为：环氧当量450～500g/eq，可水解氯300～500ppm，25℃下粘度8000～12000mPa.s。

4.根据权利要求1所述的环氧酚醛胺组合物，其特征在于：所述的固化剂为腰果酚醛胺固化剂。

5.根据权利要求1所述的环氧酚醛胺组合物，其特征在于：所述的固化促进剂为苯酚类化合物。

6.根据权利要求1所述的环氧酚醛胺组合物，其特征在于：所述的湿润分散剂为多元胺酰胺的多元酸盐溶液；所述的消泡剂为不含有机硅的破泡聚合物溶液；所述的流平剂为聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液。

7.根据权利要求1所述的环氧酚醛胺组合物，其特征在于：所述的触变剂为气相二氧化硅。

8.根据权利要求1所述的环氧酚醛胺组合物，其特征在于：所述的溶剂为二甲苯。

9.权利要求1-8中任一权利要求所述环氧酚醛胺组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)分别称取70～110份环保环氧树脂、50～100份填料、1.0～3.0份触变剂和20～40份溶剂，并用球磨机高速研磨分散后，再加入1.0～4.0份湿润分散剂、0.3～11份消泡剂、0.20～0.60份流平剂进行研磨分散，使混合物研磨分散后的粒度＜5μm，配成A组份；(2)分别称取10～40份固化剂和0.3～0.7份固化促进剂均匀混合后配成B组份；(3)称取150～250份溶剂作为C组份；(4)将A组份、B组份和C组分均匀混合配成环氧酚醛胺组合物。

10.权利要求1-8中任一权利要求所述环氧酚醛胺组合物，应用于制备地坪、胶粘剂或防腐涂料。