CN103601869A - 一种环氧基叠氮化环氧树脂及其合成工艺 - Google Patents

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Abstract

一种环氧基叠氮化环氧树脂及其合成工艺，涉及化工材料技术领域，本发明通过合成工艺的优化，获得了叠氮化物添加量、反应温度和反应时间等反应条件，在防腐涂料中添加部分环氧基叠氮化环氧树脂，树脂中的叠氮基能与基材金属原子形成配位键作用，可大幅提高涂层在干态金属基材表面的附着力，同时，叠氮基具有较强的疏水作用，能排除基材表面的水分，对涂层在湿态金属基材表面的附着力也有很大的提高作用，本发明可进一步增强涂层在干态和湿态金属基材表面的附着力，延长防腐期效，为性能更优的防腐涂料开发提供技术支撑，具有潜在的经济效益。

Description

一种环氧基叠氮化环氧树脂及其合成工艺
【技术领域】
本发明涉及化工材料技术领域，尤其涉及一种环氧基叠氮化环氧树脂及其合成工艺，具体涉及一种增强防腐涂层附着力的环氧基叠氮化环氧树脂及其合成工艺。
【背景技术】
已知的，环氧树脂是防腐涂料中最主要的基料树脂之一，其具有优良的附着力和低收缩率，对淡水、海水、中等强度酸和碱等具有良好的耐蚀性和抗渗透性，能与颜填料和助剂很好地混溶，可制成溶剂型、无溶剂型和厚浆型等各种类型的防腐涂料。
但由于环氧树脂基防腐涂层存在韧性较差及在湿态基材表面附着力不够高的缺点，目前，对环氧树脂的化学改性技术主要利用环氧树脂中的环氧基与其它活性官能团反应，以提高涂层的韧性；例如中国专利，公开号为CN1328071，申请日为2001年6月29日的专利文件公开了一种有机硅改性环氧树脂，材料的断裂伸长率和抗压强度有所提高；中国专利，公开号为CN1375533，申请日为2001年3月16日的专利文件公开了一种聚硫橡胶改性环氧树脂，材料的弹性和耐老化性等有较大幅度提高；中国专利，公开号为CN1263909，申请日为2000年3月14日的专利文件公开了一种聚醚酰亚胺改性的环氧树脂，材料的耐热性和断裂能有较大幅度提高。从上述公开的资料调研发现，对环氧树脂进行化学改性，以提高涂层在干态及湿态基材表面附着力的专利和文献尚未见报道。 
【发明内容】
为了克服上述技术的不足，本发明提供了一种环氧基叠氮化环氧树脂及其合成工艺，本发明对环氧树脂进行化学改性，在树脂的环氧基上引入叠氮基，获得环氧基叠氮化环氧树脂，并将其应用于防腐涂料中，可大大提高涂层在干态及湿态金属基材表面的附着力。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案： 
一种环氧基叠氮化环氧树脂，由碱金属叠氮化物和环氧树脂的环氧基反应，将叠氮基接枝到树脂的环氧基上获得，合成路线为：
Figure 693279DEST_PATH_409878DEST_PATH_IMAGE001
。
所述的环氧基叠氮化环氧树脂，所述碱金属叠氮化物为Li或Na或K。 
所述的环氧基叠氮化环氧树脂，所述有机溶剂为可溶解环氧树脂，且能与水互溶的甲基异丁基酮或DMF或DMAC。 
所述的环氧基叠氮化环氧树脂，所述环氧树脂为双酚A 型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂和酚醛型环氧树脂，分子量为300～2000。 
一种环氧基叠氮化环氧树脂的合成工艺，所述工艺是叠氮化物和环氧树脂在有机溶剂和水相中，通过相转移催化技术，在环氧基上接枝叠氮基，主要包括以下步骤： 
第一步、按质量比，将环氧树脂溶于有机溶剂，并置于三口烧瓶中，搅拌加热至60～90℃；
第二步、按质量比，将叠氮化物溶于水和有机溶剂的混合液中，并缓慢滴加至三口烧瓶，滴加时间0.5～2h；
第三步、反应1～3h后，减压蒸馏除去有机溶剂和水；
第四步、将产物溶于有机溶剂中，过滤除去无机盐，即可获得环氧基叠氮化环氧树脂。
采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性： 
本发明所述的一种环氧基叠氮化环氧树脂及其合成工艺，本发明通过合成工艺的优化，获得了叠氮化物添加量、反应温度和反应时间等反应条件，在防腐涂料中添加部分环氧基叠氮化环氧树脂，树脂中的叠氮基能与基材金属原子形成配位键作用，可大幅提高涂层在干态金属基材表面的附着力，同时，叠氮基具有较强的疏水作用，能排除基材表面的水分，对涂层在湿态金属基材表面的附着力也有很大的提高作用，本发明可进一步增强涂层在干态和湿态金属基材表面的附着力，延长防腐期效，为性能更优的防腐涂料开发提供技术支撑，具有潜在的经济效益。
【附图说明】
图1是本发明中环氧树脂/叠氮环氧树脂的FT-IR谱图；
图2是本发明中环氧树脂的1H-NMR谱图；
图3是本发明中叠氮化环氧树脂的1H-NMR谱图。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
一种环氧基叠氮化环氧树脂，由碱金属叠氮化物和环氧树脂的环氧基反应，将叠氮基接枝到树脂的环氧基上获得，合成路线为：
Figure 168342DEST_PATH_327018DEST_PATH_IMAGE002
。
所述的环氧基叠氮化环氧树脂，所述碱金属叠氮化物为Li或Na或K；所述有机溶剂为可溶解环氧树脂，且能与水互溶的甲基异丁基酮或DMF或DMAC；所述环氧树脂为双酚A 型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂和酚醛型环氧树脂，分子量为300～2000。 
一种环氧基叠氮化环氧树脂的合成工艺，所述工艺是叠氮化物和环氧树脂在有机溶剂和水相中，通过相转移催化技术，在环氧基上接枝叠氮基，主要包括以下步骤： 
第一步、按质量比，将环氧树脂溶于有机溶剂，并置于三口烧瓶中，搅拌加热至60～90℃；
第二步、按质量比，将叠氮化物溶于水和有机溶剂的混合液中，并缓慢滴加至三口烧瓶，滴加时间0.5～2h；
第三步、反应1～3h后，减压蒸馏除去有机溶剂和水；
第四步、将产物溶于有机溶剂中，过滤除去无机盐，即可获得环氧基叠氮化环氧树脂。
本发明的效果详见附图1环氧树脂/叠氮环氧树脂的FT-IR谱图、附图2环氧树脂的1H-NMR谱图以及附图3叠氮化环氧树脂的1H-NMR谱图； 
树脂清漆和防腐涂层的附着力测试结果
下式为双酚A型叠氮化环氧树脂的结构：
Figure 405606DEST_PATH_44439DEST_PATH_IMAGE004
    其中，n=0～3，R为H，Br等。
双酚A型叠氮化环氧树脂 
下式为酚醛型叠氮化环氧树脂的结构：
Figure 219978DEST_PATH_439648DEST_PATH_IMAGE005
其中，n=0～4。
酚醛型叠氮化环氧树脂 
本发明的具体实施例：
不同合成工艺条件下制备了环氧基叠氮化环氧树脂E20-N3-01、E20-N3-02 和E20-N3-/03，树脂的合成工艺、结构表征及附着力测试结果如下表所示：
叠氮化环氧树脂合成工艺、结构表征及附着力测试结果
Figure 104757DEST_PATH_254020DEST_PATH_IMAGE006
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。 

Claims (5)

1.一种环氧基叠氮化环氧树脂，其特征是：由碱金属叠氮化物和环氧树脂的环氧基反应，将叠氮基接枝到树脂的环氧基上获得，合成路线为：
Figure 2013104592460100001DEST_PATH_IMAGE002
。
2.根据权利要求1所述的环氧基叠氮化环氧树脂，其特征是：所述碱金属叠氮化物为Li或Na或K。
3.根据权利要求1所述的环氧基叠氮化环氧树脂，其特征是：所述有机溶剂为可溶解环氧树脂，且能与水互溶的甲基异丁基酮或DMF或DMAC。
4.根据权利要求1所述的环氧基叠氮化环氧树脂，其特征是：所述环氧树脂为双酚A 型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂和酚醛型环氧树脂，分子量为300～2000。
5.一种环氧基叠氮化环氧树脂的合成工艺，其特征是：所述工艺是叠氮化物和环氧树脂在有机溶剂和水相中，通过相转移催化技术，在环氧基上接枝叠氮基，主要包括以下步骤：
第一步、按质量比，将环氧树脂溶于有机溶剂，并置于三口烧瓶中，搅拌加热至60～90℃；
第二步、按质量比，将叠氮化物溶于水和有机溶剂的混合液中，并缓慢滴加至三口烧瓶，滴加时间0.5～2h；
第三步、反应1～3h后，减压蒸馏除去有机溶剂和水；
第四步、将产物溶于有机溶剂中，过滤除去无机盐，即可获得环氧基叠氮化环氧树脂。
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