CN103224612B - 一种无溶剂自流平环氧树脂固化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环氧自流平环氧树脂固化剂及其制备方法是由重量计原料聚醚胺(D-230)？45~55份，壬基酚20~24份，DMP-30？1~9份，环氧树脂1~6份，苯甲醇1~4份，2168固化剂1~7份反应制备，在反应器中加入壬基酚、环氧树脂、苯甲醇，搅拌均匀待用；然后在另一个反应器中加入D-230和DMP-30，加温至60℃；然后前反应器中物流滴加至后反应器中反应，控制滴加速度使得反应温度维持在60~70℃，在1~2h内滴加完毕；继续在60~70℃反应1h,降温出料。具有色泽浅，光泽度高，粘度低，特别适合用作环氧类地坪面涂类的固化剂。
Description
技术领域
本发明属于环氧树脂组合物技术领域，具体涉及一种无溶剂自流平环氧树脂固化剂及其制备方法，该改性的环氧树脂固化剂具有低粘度，无溶剂特点。
背景技术
环氧树脂是一种重要的热固性塑料；它具有一系列优良的性能，其黏结强度高，收缩小，良好的介电性能和耐热性能等优点，所以广泛用于电子，胶黏剂，涂料，建筑，国防等许多生产领域。
环氧树脂赋予环氧树脂油漆具有优良的性能，必须将环氧树脂与固化剂进行交联网状结构的分子。环氧树脂固化剂种类繁多，常用的二乙烯三胺，三乙烯四胺等脂肪族多元胺和IPDA，AEP等脂环族多元胺。以上固化剂都具有很高的反应活性，低黏度，耐化学性好，介电性能优良，均可常温固化；但是这类固化剂由以下缺点导致一般不直接使用，须改性后使用。缺点如下：
1.活泼氢当量低配比差别大；
2.放热量大；
3.毒性，刺激大；
4.吸潮性大；
5.高度极性，对固化表面会造成缩孔，橘皮泛白等缺陷。
发明内容
本发明目的是制备一种环氧自流平面涂固化剂，其具有黏度低、色泽浅、毒性低、耐白化、耐溶剂擦拭，固化后产物平整、光滑、不发白。
由于无溶剂自流平环氧固化剂主要是由D230固化剂经过与环氧基团进行加成反应制备改性而成。此固化剂的结构特征为：
D230分子式为：CH3CH(NH2)CH2[OCH2CH(CH3)]nNH2
环氧自流平固化剂以D230为主链段，通过环氧树脂基团与-NH2基团进行加成开环，赋予自流平固化剂的柔性骨架，同样使得的固化剂蒸气压低、毒性小，对皮肤有潜在刺激性更小。
苯甲醇作为一种非活性的稀释剂，起到一种降低固化剂粘度还有促进固化剂的反应速度。
壬基酚作为一种流平剂，改善固化剂的一种流平性能同时也赋予固化剂的柔韧性
2168固化剂作为一种耐腐蚀优良的固化剂，使得自流平固化剂耐腐蚀能力进一步提高
DMP-30作为一种促进剂，加快固化剂的反应速度。
技术方案
一种无溶剂自流平环氧树脂固化剂是由以重量计原料壬基酚20~24份，DMP-301~9份，环氧树脂1~6份，苯甲醇1~4份，聚醚胺45~55份，2168固化剂1~7份反应制备，制备的固化剂25℃时粘度为100~200mPa.s、胺值为340~450mgKOH/g、活泼氢当量为130~175g/eq。
本发明的聚醚胺是市场上的D-230，分子式为CH3CH(NH2)CH2[OCH2CH(CH3)]nNH2
，DMP-30是三-（二甲胺基甲基）苯酚。
本发明使用的环氧树脂为E-51，为双酚A型液体环氧树脂，其标准的环氧当量为185~190g/eq。
2168固化剂是由4,4-二氨基二苯甲烷(DDM)；苯甲醇；DMP-30混合改性成的芳香胺固化剂。
2168固化剂的制备方法在带温度搅拌装置反应器中，以重量计加入4,4-二氨基二苯甲烷(DDM)，46份；苯甲醇54份；DMP-303份启动搅拌器，将物料加热至80℃；待混合均匀后冷却待用。
一种无溶剂自流平环氧树脂固化剂制备方法，其特征按下面步骤实现：
第一步：在带搅拌装置反应器中，加入20~24份壬基酚、1~6份环氧树脂、1~4份苯甲醇，启动搅拌器，设定搅拌转速为100R/M（转/分钟），物料加热至60~70℃，将物料搅拌均匀待用；
第二步：在带搅拌装置反应器中，加入聚醚胺(D-230)45~55份和DMP-301~9份，2168固化剂1~7份启动搅拌器，设定搅拌转速为150R/M；将物料加热至60℃；将第一步所得物料通过滴液漏斗加入进行反应，控制滴加速度使得反应温度维持在60~70℃进行，在1~2h内滴加完毕；
第三步：继续在以搅拌转速为150R/M下，温度继续维持在60~70℃进行反应1小时，然后降温出料制得无溶剂自流平环氧树脂固化剂。
本发明第一步、第二步使用的反应器带有温度计。
本发明第二步物料滴加是恒压滴加。
本发明环氧自流平固化剂是通过其特征是由聚醚胺(D-230)，壬基酚，DMP-30，环氧树脂，苯甲醇，2168固化剂进行加成反应，从而改善固化剂的操作性，与环氧树脂漆的耐白化性能；由于此固化剂具有黏度低，高光泽，环保等特性特别适合用的环氧自流平固化剂。其主要性能指标：
黏度（25℃，mpa.s）100~200
胺值（mgKOH/g）300~450
活泼氢当量（g/eq）130~175
百克标准环氧树脂（EEW=190）用量为55~58。
具体实施方式
下面结合实例对本发明作进一步说明
实施例1
在带搅拌器和温度计的三口烧瓶中，加入20份壬基酚、4份环氧树脂、2份苯甲醇。启动搅拌器，将物料搅拌均匀待用。在另外带搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入聚醚胺(D-230)48份和DMP-305份，2168固化剂3份，启动搅拌器，将物料加热至60℃；将第一步所得物料通过滴液漏斗加入进行反应，控制滴加速度使得反应温度维持在60~70℃进行，在1~2h内滴加完毕。继续在60~70℃反应1h,降温出料。所得产品为
颜色：淡黄色透明液体
黏度（25℃，mpa.s）157
胺值（mgKOH/g）345
活泼氢当量（g/eq）163
百克标准环氧树脂（EEW=190）固化剂用量为58克。
用上述实例1所得环氧自流平固化剂与环氧树脂按比例调配固化；所的漆膜颜色均匀，无白化，光滑平整，硬度高。
实例2
在带搅拌器和温度计的三口烧瓶中，加入24份壬基酚、5份环氧树脂、6份苯甲醇。启动搅拌器，将物料搅拌均匀待用。在另外带搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入聚醚胺(D-230)55份和DMP-309份，2168固化剂6份，启动搅拌器，将物料加热至60℃；将第一步所得物料通过滴液漏斗加入进行反应，控制滴加速度使得反应温度维持在60~70℃进行，在1~2h内滴加完毕。继续在60~70℃反应1h,降温出料。所得产品为
颜色：淡黄色透明液体
黏度（25℃，mpa.s）173
胺值（mgKOH/g）420
活泼氢当量（g/eq）145
百克标准环氧树脂（EEW=190）固化剂用量为51克。
用上述实例2所得环氧自流平固化剂与环氧树脂按比例调配固化；所的漆膜颜色均匀，无白化，光滑平整，硬度高。
Claims (6)
1.一种无溶剂自流平环氧树脂固化剂，是由重量计原料壬基酚20~24份，DMP-301~9份，环氧树脂1~6份，苯甲醇1~4份，聚醚胺45~55份，2168固化剂1~7份反应制备，制备的无溶剂自流平环氧树脂固化剂25℃时粘度为100~200mPa.s、胺值为340~450mgKOH/g、活泼氢当量为130~175g/eq;所述的2168固化剂是由重量计4,4’-二氨基二苯甲烷46份、苯甲醇54份、DMP-303份混合改性成的耐腐蚀芳香胺固化剂。
2.按照权利要求1所述的无溶剂自流平环氧树脂固化剂，其特征在于所述的环氧树脂为双酚A型液体环氧树脂，其标准的环氧当量为185~190g/eq。
3.按照权利要求1所述的无溶剂自流平环氧树脂固化剂，其特征在于所述的聚醚胺是市场上的D-230。
4.一种无溶剂自流平环氧树脂固化剂制备方法，其特征在于按下面步骤实现：
1）2168固化剂的制备方法：在带温度搅拌装置反应器中，加入4,4’-二氨基二苯甲烷46份、苯甲醇54份、DMP-303份，启动搅拌器，将物料加热至80℃；待混合均匀后冷却待用；
2）无溶剂自流平环氧树脂固化剂制备步骤：
第一步：在带搅拌装置反应器中，加入20~24份壬基酚、1~6份环氧树脂、1~4份苯甲醇，启动搅拌器，设定搅拌转速为100转/分钟，物料加热至60~70℃将物料搅拌均匀待用；
第二步：在带搅拌装置反应器中，加入D23045~55份和DMP-301~9份，2168固化剂1~7份，启动搅拌器，设定搅拌转速为150转/分钟，将物料加热至60℃；将第一步所得物料通过滴液漏斗加入进行反应，控制滴加速度使得反应温度维持在60~70℃进行，在1~2h内滴加完毕；
第三步：继续在以搅拌转速为150转/分钟下，在60~70℃进行反应1小时，然后降温出料得到无溶剂自流平环氧树脂固化剂。
5.按照权利要求4所述的无溶剂自流平环氧树脂固化剂制备方法，其特征在于第一步、第二步反应器带有温度计。
6.按照权利要求4所述的无溶剂自流平环氧树脂固化剂制备方法，其特征在于第二步物料滴加是恒压滴加。
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