CN102746502A - 溴碳醇酸树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

溴碳醇酸树脂及其制备方法，按质量百分数计，溴碳醇酸树脂配方为：豆油酸44.70%~67.00%，季戊四醇8.20%~12.20%，邻苯二甲酸酐8.90%~13.40%，催化剂0.02%~0.03%，溴化环氧树脂14.40%~21.50%，二甲苯3.90%~5.80%；其制备步骤为：采用豆油酸、季戊四醇、邻苯二甲酸酐为原料，以氢氧化锂为催化剂在溶剂为二甲苯和氮气气氛下完成酯化反应，然后用溴化环氧树脂对合成醇酸树脂进行改性得到溴碳醇酸树脂。

Description

溴碳醇酸树脂及其制备方法

技术领域

 本发明涉及高分子化学及聚合物技术。 

背景技术

醇酸树脂是我国涂料工业中最重要的合成树脂之一，醇酸树脂中油的种类与油度决定着醇酸树脂的用途，醇酸树脂固化成膜后，有光泽和韧性，附着力强，并具有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性等。 醇酸树脂主要用作涂料、油漆，在金属防护、家具、车辆、建筑等方面有广泛应用，也可用作漆包线的绝缘层，制成油墨大量应用于印刷工业，此外也用于制造模压塑料。醇酸树脂可与其他树脂配成多种不同性能的自干或烘干磁漆、底漆、面漆和清漆，广泛用于桥梁等建筑物以及机械、车辆、船舶、飞机、仪表等涂装。 

醇酸树脂在固化成膜前以其低相对分子质量表现出优异的成膜性，使得固化成膜后的涂膜有极高的光泽，且其可制成单组分涂料，易于施工而广泛应用。但普通醇酸树脂作为有机高分子材料，其极限氧指数小于19，在空气中极易燃烧，涂装醇酸树脂涂料的物体在火灾条件下很容易引起更大火灾，因而对醇酸树脂进行改性以提高其阻燃性能，减少火灾条件下由于涂装醇酸树脂涂料而引发的人、财、物损失很有现实意义。 

常用阻燃方法是在涂料配方中添加大量阻燃助剂来达到阻燃目的，但阻燃助剂的加入，要达到有效的阻燃效果，其高添加量会导致涂料性能的下降，物理机械性能及耐介质性的降低缩短涂料服役期限，相应重新涂装会增加设备或家具维护费用。 

发明内容

本发明目的是提供一种溴碳醇酸树脂及其制备方法。 

本发明是溴碳醇酸树脂及其制备方法，溴碳醇酸树脂，基于溴碳醇酸树脂的总质量，按质量百分数计，溴碳醇酸树脂配方为： 

豆油酸44.70%~67.00%，季戊四醇8.20%~12.20%，邻苯二甲酸酐8.90%~13.40%，催化剂0.02%~0.03%，溴化环氧树脂14.40%~21.50%，二甲苯3.90%~5.80%。

溴碳醇酸树脂的制备方法，按权利要求1所述组分及其配比进行配料，其特征在于：溴碳醇酸树脂的制备步骤为： 

在装有搅拌装置、油水分离器和温度计的反应容器中按配方量依次加入豆油酸、季戊四醇、邻苯二甲酸酐，通氮气保护，开搅拌和冷凝水，升温至120℃时加入配方量的催化剂氢氧化锂和二甲苯，并且继续升温至180℃，开始保温，保温过程为50~60min；保温阶段结束后按配方量加入溴化环氧树脂，使温度控制在180℃~200℃之间，反应时间为90分钟~120分钟，当酸值在10mgKOH/g以内时便可停止反应，降温至180℃，放出油水分离器中的水和二甲苯，开大氮气量，将溴碳醇酸树脂中的二甲苯蒸出；降温至80℃，出料即得溴碳醇酸树脂。

本发明通过分子设计采用溴化环氧树脂改性醇酸树脂合成在高分子链中含有阻燃元素溴的溴碳醇酸树脂，合成的溴碳醇酸树脂应用于涂料、油墨或模压塑料领域，作为本体阻燃材料，可有效提高涂覆物体的防火性能，可赢得火灾条件下受灾人员的安全逃生和灭火救灾时间，减少人、财、物损失。 

具体实施方式

本发明由以下技术方案完成，以溴化环氧树脂为醇酸树脂合成单体进行醇酸树脂改性，季戊四醇经豆油酸封端得到两官能度的二元醇，然后与邻苯二甲酸酐进行酯化反应合成醇酸树脂，最后加入溴化环氧缩聚得到溴碳醇酸树脂。 

溴碳醇酸树脂合成工艺路线如下： 

其中

  

基于制备溴碳醇酸树脂的总质量，按质量百分数计，溴碳醇酸树脂配方为：

豆油酸44.70%~67.00%，季戊四醇8.20%~12.20%，邻苯二甲酸酐8.90%~13.40%，催化剂0.02%~0.03%，溴化环氧树脂14.40%~21.50%，二甲苯3.90%~5.80%。

其中催化剂为过氢氧化锂，溴化环氧树脂的溴含量为46-50wt%，环氧当量为350-370 g/eq。 

溴碳醇酸树脂的制备步骤为： 

在装有搅拌装置、油水分离器和温度计的500ml四口烧瓶中按配方量依次加入豆油酸、季戊四醇、邻苯二甲酸酐，通氮气保护，开搅拌和冷凝水，升温至120℃时加入配方量的催化剂氢氧化锂和二甲苯，并且继续升温至180℃，开始保温，保温过程为50~60min；保温阶段结束后的按配方量加入溴化环氧树脂，使温度控制在180℃~200℃之间，反应时间为90分钟~120分钟，当酸值在10mgKOH/g以内时便可停止反应，降温至180℃，放出油水分离器中的水和二甲苯，开大氮气量，将溴碳醇酸树脂中的二甲苯蒸出；降温至80℃，出料即得溴碳醇酸树脂。

以下是本发明的实施例，但本发明不局限于下列实施例中。 

实施例1. 

在装有搅拌装置、油水分离器和温度计的500ml四口烧瓶中按质量份依次加入60份豆油酸、10份季戊四醇、10份邻苯二甲酸酐，通氮气保护，开搅拌和冷凝水，升温至120℃时加入0.02份催化剂氢氧化锂和4.98份二甲苯，并且继续升温至180℃，开始保温，保温过程为50~60min；保温阶段结束后加入15份溴化环氧树脂，使温度控制在180℃~200℃之间，反应时间为90分钟~120分钟，当酸值在10mgKOH/g以内时便可停止反应，降温至180℃，放出油水分离器中的水和二甲苯，开大氮气量，将溴碳醇酸树脂中的二甲苯蒸出；降温至80℃，出料即得溴碳醇酸树脂。

实施例2. 

在装有搅拌装置、油水分离器和温度计的500ml四口烧瓶中按质量份依次加入50.4份豆油酸、12份季戊四醇、12份邻苯二甲酸酐，通氮气保护，开搅拌和冷凝水，升温至120℃时加入0.03份催化剂氢氧化锂和5.57份二甲苯，并且继续升温至180℃，开始保温，保温过程为50~60min；保温阶段结束后加入20份溴化环氧树脂，使温度控制在180℃~200℃之间，反应时间为90分钟~120分钟，当酸值在10mgKOH/g以内时便可停止反应，降温至180℃，放出油水分离器中的水和二甲苯，开大氮气量，将溴碳醇酸树脂中的二甲苯蒸出；降温至80℃，出料即得溴碳醇酸树脂。

将所合成溴碳醇酸树脂应用于防火清漆，所得溴碳醇酸树脂防火清漆性能检测结果如表1。 

表1 溴碳醇酸树脂防火清漆性能指标

项   目	指      标	检测结果
			在容器中的状态	搅拌后无硬块，呈均匀状态。	合格
漆膜颜色及外观	符合标准样板，在色差范围内，漆膜平整光滑	合格
			流出时间 S ≥	40	45
细度um ≤	35	30
			干燥时间 h ≤	表干8 实干 24	表干1.5 实干 20
光泽 ≥	80	80
			硬度（双摆） ≥	0.2	0.25
挥发物含量 % ≤	50	30
			施工性	涂刷无障碍	合格
重涂适应性	对重涂无障碍	合格
			闪点 ℃ ≥	30	32
防结皮性(48h)	不结皮	合格
			极限氧指数，%		29

Claims (4)

1.溴碳醇酸树脂，其特征在于：基于溴碳醇酸树脂的总质量，按质量百分数计，溴碳醇酸树脂配方为：

豆油酸44.70%~67.00%，季戊四醇8.20%~12.20%，邻苯二甲酸酐8.90%~13.40%，催化剂0.02%~0.03%，溴化环氧树脂14.40%~21.50%，二甲苯3.90%~5.80%。

2.根据权利要求1所述的溴碳醇酸树脂，其特征在于催化剂为过氢氧化锂。

3.根据权利要求1所述的溴碳醇酸树脂，其特征在于溴化环氧树脂的溴含量为46-50wt%，环氧当量为350-370 g/eq。

4.溴碳醇酸树脂的制备方法，按权利要求1所述组分及其配比进行配料，其特征在于：溴碳醇酸树脂的制备步骤为：

在装有搅拌装置、油水分离器和温度计的反应容器中按配方量依次加入豆油酸、季戊四醇、邻苯二甲酸酐，通氮气保护，开搅拌和冷凝水，升温至120℃时加入配方量的催化剂氢氧化锂和二甲苯，并且继续升温至180℃，开始保温，保温过程为50~60min；保温阶段结束后按配方量加入溴化环氧树脂，使温度控制在180℃~200℃之间，反应时间为90分钟~120分钟，当酸值在10mgKOH/g以内时便可停止反应，降温至180℃，放出油水分离器中的水和二甲苯，开大氮气量，将溴碳醇酸树脂中的二甲苯蒸出；降温至80℃，出料即得溴碳醇酸树脂。