CN108530608A - 一种水溶性甲基丙烯酸改性环氧树脂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水溶性甲基丙烯酸改性环氧树脂，改性环氧树脂组分按重量份数包括双酚A环氧树脂30‑40份、改性二氧化硅5‑10份、改性聚碳酸酐4‑10份、水溶性甲基丙烯酸2‑6份、增韧剂4‑12份、硅烷偶联剂5‑15份、纳米二氧化钛1‑4份、稀释剂2‑6份，本发明制得的改性环氧树脂具有良好的物理、化学性能，硬度高，柔韧性较好，耐候性好、耐老化，扩展了环氧树脂的应用范围。

Description

一种水溶性甲基丙烯酸改性环氧树脂
技术领域
本发明涉及改性环氧树脂制备技术领域，具体为一种水溶性甲基丙烯酸改性环氧树脂。
背景技术
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高，固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变形收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，广泛应用于油漆、化工领域，缺点是脆性大，耐候性、耐老化能力差，因此，需要对环氧树脂进行改性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水溶性甲基丙烯酸改性环氧树脂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水溶性甲基丙烯酸改性环氧树脂,改性环氧树脂组分按重量份数包括双酚 A 环氧树脂30-40份、改性二氧化硅5-10份、改性聚碳酸酐4-10份、水溶性甲基丙烯酸2-6份、增韧剂4-12份、硅烷偶联剂5-15份、纳米二氧化钛1-4份、稀释剂2-6份。
优选的，改性环氧树脂组分优选的成分配比包括双酚 A 环氧树脂35份、改性二氧化硅8份、改性聚碳酸酐7份、水溶性甲基丙烯酸4份、增韧剂8份、硅烷偶联剂10份、纳米二氧化钛2份、稀释剂4份。
优选的，所述稀释剂由20%三氯丙烷、20%丙烯酸丁酯、30%乙酯、30%环己酮组成。
优选的，其制备方法包括以下步骤：
A、将酚 A 环氧树脂、改性二氧化硅、改性聚碳酸酐、水溶性甲基丙烯酸、增韧剂混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为3000-5000转/分，时间为12min-24min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入硅烷偶联剂、纳米二氧化钛，混合后加入真空反应釜中，搅拌10min后加入稀释剂，并将真空反应釜加热至280-320℃，之后抽真空30min-50min；
C、最后缓慢降至常温，即得到改性环氧树脂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制得的改性环氧树脂具有良好的物理、化学性能，硬度高，柔韧性较好，耐候性好、耐老化，扩展了环氧树脂的应用范围；其中，加入的水溶性甲基丙烯酸能够提高环氧树脂的粘接强度及稳定性；添加的纳米二氧化钛能够进一步提高环氧树脂的机械性能；此外，采用的制备方法能够提高环氧树脂的交联密度，提高了环氧树脂的制备质量。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案：一种水溶性甲基丙烯酸改性环氧树脂,改性环氧树脂组分按重量份数包括双酚 A 环氧树脂30-40份、改性二氧化硅5-10份、改性聚碳酸酐4-10份、水溶性甲基丙烯酸2-6份、增韧剂4-12份、硅烷偶联剂5-15份、纳米二氧化钛1-4份、稀释剂2-6份；其中，稀释剂由20%三氯丙烷、20%丙烯酸丁酯、30%乙酯、30%环己酮组成。
实施例一：
改性环氧树脂组分按重量份数包括双酚 A 环氧树脂30份、改性二氧化硅5份、改性聚碳酸酐4份、水溶性甲基丙烯酸2份、增韧剂4份、硅烷偶联剂5份、纳米二氧化钛1份、稀释剂2份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将酚 A 环氧树脂、改性二氧化硅、改性聚碳酸酐、水溶性甲基丙烯酸、增韧剂混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为3000转/分，时间为12min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入硅烷偶联剂、纳米二氧化钛，混合后加入真空反应釜中，搅拌10min后加入稀释剂，并将真空反应釜加热至280℃，之后抽真空30min；
C、最后缓慢降至常温，即得到改性环氧树脂。
实施例二：
改性环氧树脂组分按重量份数包括双酚 A 环氧树脂40份、改性二氧化硅10份、改性聚碳酸酐10份、水溶性甲基丙烯酸6份、增韧剂12份、硅烷偶联剂15份、纳米二氧化钛4份、稀释剂6份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将酚 A 环氧树脂、改性二氧化硅、改性聚碳酸酐、水溶性甲基丙烯酸、增韧剂混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为5000转/分，时间为24min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入硅烷偶联剂、纳米二氧化钛，混合后加入真空反应釜中，搅拌10min后加入稀释剂，并将真空反应釜加热至320℃，之后抽真空50min；
C、最后缓慢降至常温，即得到改性环氧树脂。
实施例三：
改性环氧树脂组分按重量份数包括双酚 A 环氧树脂32份、改性二氧化硅6份、改性聚碳酸酐5份、水溶性甲基丙烯酸3份、增韧剂6份、硅烷偶联剂6份、纳米二氧化钛2份、稀释剂3份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将酚 A 环氧树脂、改性二氧化硅、改性聚碳酸酐、水溶性甲基丙烯酸、增韧剂混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为3200转/分，时间为14min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入硅烷偶联剂、纳米二氧化钛，混合后加入真空反应釜中，搅拌10min后加入稀释剂，并将真空反应釜加热至290℃，之后抽真空35min；
C、最后缓慢降至常温，即得到改性环氧树脂。
实施例四：
改性环氧树脂组分按重量份数包括双酚 A 环氧树脂38份、改性二氧化硅9份、改性聚碳酸酐9份、水溶性甲基丙烯酸5份、增韧剂10份、硅烷偶联剂13份、纳米二氧化钛3份、稀释剂5份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将酚 A 环氧树脂、改性二氧化硅、改性聚碳酸酐、水溶性甲基丙烯酸、增韧剂混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为4800转/分，时间为20min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入硅烷偶联剂、纳米二氧化钛，混合后加入真空反应釜中，搅拌10min后加入稀释剂，并将真空反应釜加热至310℃，之后抽真空48min；
C、最后缓慢降至常温，即得到改性环氧树脂。
实施例五：
改性环氧树脂组分按重量份数包括双酚 A 环氧树脂34份、改性二氧化硅6份、改性聚碳酸酐8份、水溶性甲基丙烯酸3份、增韧剂10份、硅烷偶联剂12份、纳米二氧化钛2份、稀释剂5份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将酚 A 环氧树脂、改性二氧化硅、改性聚碳酸酐、水溶性甲基丙烯酸、增韧剂混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为3800转/分，时间为18min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入硅烷偶联剂、纳米二氧化钛，混合后加入真空反应釜中，搅拌10min后加入稀释剂，并将真空反应釜加热至305℃，之后抽真空38min；
C、最后缓慢降至常温，即得到改性环氧树脂。
实施例六：
改性环氧树脂组分按重量份数包括双酚 A 环氧树脂35份、改性二氧化硅8份、改性聚碳酸酐7份、水溶性甲基丙烯酸4份、增韧剂8份、硅烷偶联剂10份、纳米二氧化钛2份、稀释剂4份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将酚 A 环氧树脂、改性二氧化硅、改性聚碳酸酐、水溶性甲基丙烯酸、增韧剂混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为4000转/分，时间为18min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入硅烷偶联剂、纳米二氧化钛，混合后加入真空反应釜中，搅拌10min后加入稀释剂，并将真空反应釜加热至300℃，之后抽真空40min；
C、最后缓慢降至常温，即得到改性环氧树脂。
本发明制得的改性环氧树脂具有良好的物理、化学性能，硬度高，柔韧性较好，耐候性好、耐老化，扩展了环氧树脂的应用范围；其中，加入的水溶性甲基丙烯酸能够提高环氧树脂的粘接强度及稳定性；添加的纳米二氧化钛能够进一步提高环氧树脂的机械性能；此外，采用的制备方法能够提高环氧树脂的交联密度，提高了环氧树脂的制备质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1. 一种水溶性甲基丙烯酸改性环氧树脂,其特征在于：改性环氧树脂组分按重量份数包括双酚 A 环氧树脂30-40份、改性二氧化硅5-10份、改性聚碳酸酐4-10份、水溶性甲基丙烯酸2-6份、增韧剂4-12份、硅烷偶联剂5-15份、纳米二氧化钛1-4份、稀释剂2-6份。
2.根据权利要求1所述的一种水溶性甲基丙烯酸改性环氧树脂,其特征在于：改性环氧树脂组分优选的成分配比包括双酚 A 环氧树脂35份、改性二氧化硅8份、改性聚碳酸酐7份、水溶性甲基丙烯酸4份、增韧剂8份、硅烷偶联剂10份、纳米二氧化钛2份、稀释剂4份。
3.根据权利要求1所述的一种水溶性甲基丙烯酸改性环氧树脂,其特征在于：所述稀释剂由20%三氯丙烷、20%丙烯酸丁酯、30%乙酯、30%环己酮组成。
4.实现权利要求1所述的一种水溶性甲基丙烯酸改性环氧树脂的制备方法,其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
A、将酚 A 环氧树脂、改性二氧化硅、改性聚碳酸酐、水溶性甲基丙烯酸、增韧剂混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为3000-5000转/分，时间为12min-24min，得到混合物A；
B、在混合物A中加入硅烷偶联剂、纳米二氧化钛，混合后加入真空反应釜中，搅拌10min后加入稀释剂，并将真空反应釜加热至280-320℃，之后抽真空30min-50min；
C、最后缓慢降至常温，即得到改性环氧树脂。
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