CN112358602A - 一种环氧磷酸酯树脂及其制备方法 - Google Patents

一种环氧磷酸酯树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环氧磷酸酯树脂，按质量份数计包括如下组份：环氧树脂40～80份、羟基酸类化合物3～20份、85％磷酸溶液5～15份、催化剂0.05～0.5份，溶剂20～40份。本发明的环氧磷酸酯树脂防腐性能好、附着力好、应用至涂料中涂料的光泽高、产品的相容性好。

Description

一种环氧磷酸酯树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，特别涉及一种环氧磷酸酯树脂及其制备方法。
背景技术
目前，国内的环氧磷酸酯树脂的开发和应用虽然较早，但仍然存在很多不足之处，其中最引人关注的是现阶段市售环氧磷酸酯树脂分子链段上没有羟基，不能参与体系交联固化，漆膜弊病较多，同时由于反应基团位阻较大导致磷酸不能全部参与反应，残留较多，从而导致其附着力、防腐蚀性能普遍较差，饱受诟病。
目前解决环氧磷酸酯树脂附着力及防腐蚀性能较差的技术方案，主要通过调整后期涂料配方，如增加一定量的硅烷偶联剂提高附着力等方法来改善环氧树脂体系后期应用的附着力及防腐蚀效果，这导致配方原料复杂及成本上升，而且并未有效解决附着力及防腐蚀性能，反而会带来漆膜光泽下降等其他问题。
亟需一种防腐性能好、附着力好、光泽高、相容性好的环氧磷酸酯树脂及其制备方法来解决上述技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种环氧磷酸酯树脂及其制备方法，本发明的环氧磷酸酯树脂防腐性能好、附着力好、应用至涂料中涂料的光泽高、产品的相容性好。
本发明是通过如下技术方案解决上述技术问题的：
本发明提供了一种环氧磷酸酯树脂，按质量份数计包括如下组份：
环氧树脂40～80份、羟基酸类化合物3～20份、85％磷酸溶液5～15份、催化剂0.05～0.5份，溶剂20～40份。
较佳地，所述环氧磷酸酯树脂，按质量份数计包括如下组份：
环氧树脂50～75份，羟基酸类化合物3～7份，85％磷酸溶液8～12份，催化剂0.05～0.3份，溶剂25～30份。
较佳地，所述环氧磷酸酯树脂，按质量份数计组份如下：
环氧树脂50～75份，羟基酸类化合物3～7份，85％磷酸溶液8～12份，催化剂0.05～0.3份，溶剂25～30份。
更佳地，所述环氧磷酸酯树脂，按质量份数计包括如下组份：
环氧树脂70份、羟基酸类化合物5份、85％磷酸溶液10份、催化剂0.1份，溶剂26份。
本发明中，所述环氧树脂为本领域常规；
较佳地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；所述环氧树脂的环氧当量为180～2000。
本发明中，所述羟基酸类化合物为C3～C9的直链或支链羟基酸类化合物；
更佳地，所述羟基酸类化合物为2-羟基丁酸、2,2-二羟甲基丙酸、六羟基己酸和己内酯中的一种或多种。
本发明中，所述85％磷酸溶液为本领域常规。
本发明中，所述催化剂为本领域常规；
较佳地，所述催化剂为三苯基膦。
本发明中，所述的溶剂为本领域常规；
较佳地，所述溶剂为乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚和异丙醇中的一种或多种。
本发明还提供了一种上述环氧磷酸酯树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按质量份数将环氧树脂、羟基酸类化合物和催化剂加入反应釜中，搅拌并升温至100～140℃，保温反应2～3小时，检测酸值＜1mgKOH/g，得中间产物M1，降温至80℃～90℃；
S2、将85％磷酸溶液滴加至S1得到的中间产物中，用0.5～1.5小时滴完，升温至100～120℃保温反应1.5～2.5小时，检测环氧当量＞1000；加入溶剂，并降温至75～85℃，得到环氧磷酸酯树脂。
本发明中，较佳地，S1中，按质量份数将环氧树脂、羟基酸类化合物和催化剂加入反应釜中，搅拌并升温至140℃，保温反应2小时，检测酸值＜1mgK OH/g，得中间产物M1，降温至80℃。
本发明中，较佳地，S2中，用1小时滴完85％磷酸溶液，升温至120℃保温反应2小时，检测环氧当量＞4000；加入溶剂，并降温至85℃，得到环氧磷酸酯树脂。
本发明中，所使用的原料均市售可得。
本发明的优点和有益效果在于：
本发明的环氧磷酸酯树脂防腐性能好、附着力好、应用至涂料中涂料的光泽高、产品的相容性好。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供了一种环氧磷酸酯树脂，包括如下组份：
环氧树脂E44 140g，2-羟基丁酸7.8g，三苯基膦0.2g，85％磷酸溶液20g，乙二醇单丁醚52g。
本实施例的环氧磷酸酯树脂的制备方法如下：
S1、将环氧树脂E44 140g，2-羟基丁酸7.8g，三苯基膦0.2g投入反应瓶中，通氮气，升温至140℃反应2小时，检测酸值1mgKOH/g以下，降温至80℃；
S2、将85％磷酸溶液20g滴加至S1的产物中，用1小时滴加完毕，升温至120℃反应2小时，检测环氧当量大于4000，降温至85℃，加入乙二醇单丁醚52g，得到环氧磷酸酯树脂。
实施例2
本实施例提供了一种环氧磷酸酯树脂，包括如下组份：
环氧树脂E44 140g，2,2-二羟甲基丙酸10g，三苯基膦0.2g，85％磷酸溶液20g，乙二醇单丁醚52g。
本实施例的环氧磷酸酯树脂的制备方法如下：
S1、将环氧树脂E44 140g，2,2-二羟甲基丙酸10g，三苯基膦0.2g投入反应瓶中，通氮气，升温至140℃反应2小时，检测酸值1mgKOH/g以下，降温至80℃；
S2、将85％磷酸溶液20g滴加至S1的产物中，用1小时滴加完毕，升温至120℃反应2小时，检测环氧当量大于4000，降温至85℃，加入乙二醇单丁醚52g，得到环氧磷酸酯树脂。
实施例3
本实施例提供了一种环氧磷酸酯树脂，包括如下组份：
环氧树脂E44 140g，2,2-二羟甲基丙酸7.5g，三苯基膦0.2g，85％磷酸溶液20g，乙二醇单丁醚52g。
本实施例的环氧磷酸酯树脂的制备方法如下：
S1、将环氧树脂E44 140g，2,2-二羟甲基丙酸7.5g，三苯基膦0.2g投入反应瓶中，通氮气，升温至130℃反应2小时，检测酸值1mgKOH/g以下，降温至80℃；
S2、将85％磷酸溶液20g滴加至S1的产物中，用1小时滴加完毕，升温至120℃反应2小时，检测环氧当量大于4000，降温至85℃，加入乙二醇单丁醚52g，得到环氧磷酸酯树脂。
实施例4
本实施例提供了一种环氧磷酸酯树脂，包括如下组份：
环氧树脂E44 140g，2,2-二羟甲基丙酸12.5g，三苯基膦0.2g，85％磷酸溶液20g，乙二醇单丁醚52g。
本实施例的环氧磷酸酯树脂的制备方法如下：
S1、将环氧树脂E44 140g，2,2-二羟甲基丙酸12.5g，三苯基膦0.2g投入反应瓶中，通氮气，升温至120℃反应2小时，检测酸值1mgKOH/g以下，降温至80℃；
S2、将85％磷酸溶液20g滴加至S1的产物中，用1小时滴加完毕，升温至120℃反应2小时，检测环氧当量大于4000，降温至85℃，加入乙二醇单丁醚52g，得到环氧磷酸酯树脂。
对比例1
本对比例提供了一种环氧磷酸酯树脂，包括如下组份：
环氧树脂E44 140g，三苯基膦0.2g，85％磷酸溶液20g，乙二醇单丁醚52g。
本对比例的环氧磷酸酯树脂的制备方法如下：
S1、将环氧树脂E44 140g，三苯基膦0.2g投入反应瓶中，通氮气，升温至140℃反应2小时，降温至80℃；
S2、将85％磷酸溶液20g滴加至S1的产物汇总，用1小时滴加完毕，升温至115℃反应2小时，降温至85℃，加入乙二醇单丁醚52g，得到环氧磷酸酯树脂。
对实施例1～4的产品和对比例1的产品效果进行测定，具体如下表1所示：
表1实施例1～4的产品和对比例1的产品的效果
Figure BDA0002734716470000071
由上述技术效果的比对可以看出，本发明的环氧磷酸酯树脂防腐性能好、附着力好、应用至涂料中涂料的光泽高、产品的相容性好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环氧磷酸酯树脂，其特征在于，所述环氧磷酸酯树脂，按质量份数计包括如下组份：环氧树脂40～80份、羟基酸类化合物3～20份、85％磷酸溶液5～15份、催化剂0.05～0.5份，溶剂20～40份。
2.如权利要求1所述的环氧磷酸酯树脂，其特征在于，所述环氧磷酸酯树脂，按质量份数计包括如下组份：环氧树脂50～75份，羟基酸类化合物3～7份，85％磷酸溶液8～12份，催化剂0.05～0.3份，溶剂25～30份。
3.如权利要求1所述的环氧磷酸酯树脂，其特征在于，所述环氧磷酸酯树脂，按质量份数计组份如下：环氧树脂50～75份，羟基酸类化合物3～7份，85％磷酸溶液8～12份，催化剂0.05～0.3份，溶剂25～30份。
4.如权利要求2所述的环氧磷酸酯树脂，其特征在于，所述环氧磷酸酯树脂，按质量份数计包括如下组份：环氧树脂70份、羟基酸类化合物5份、85％磷酸溶液10份、催化剂0.1份，溶剂26份。
5.如权利要求1所述的环氧磷酸酯树脂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；所述环氧树脂的环氧当量为180～2000；
和/或，所述催化剂为三苯基膦；
和/或，所述溶剂为乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚和异丙醇中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的环氧磷酸酯树脂，其特征在于，所述羟基酸类化合物为C3～C9的直链或支链羟基酸类化合物。
7.如权利要求6所述的环氧磷酸酯树脂，其特征在于，所述羟基酸类化合物为2-羟基丁酸、2,2-二羟甲基丙酸、六羟基己酸和己内酯中的一种或多种。
8.如权利要求1～7任一项所述的环氧磷酸酯树脂的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1、按质量份数将环氧树脂、羟基酸类化合物和催化剂加入反应釜中，搅拌并升温至100～140℃，保温反应2～3小时，检测酸值＜1mgKOH/g，得中间产物M1，降温至80℃～90℃；
S2、将85％磷酸溶液滴加至S1得到的中间产物中，用0.5～1.5小时滴完，升温至100～120℃保温反应1.5～2.5小时，检测环氧当量＞1000；加入溶剂，并降温至75～85℃，得到环氧磷酸酯树脂。
9.如权利要求8所述的环氧磷酸酯树脂的制备方法，其特征在于，S1中，按质量份数将环氧树脂、羟基酸类化合物和催化剂加入反应釜中，搅拌并升温至140℃，保温反应2小时，检测酸值＜1mgKOH/g，得中间产物M1，降温至80℃。
10.如权利要求8所述的环氧磷酸酯树脂的制备方法，其特征在于，S2中，用1小时滴完85％磷酸溶液，升温至120℃保温反应2小时，检测环氧当量＞4000；加入溶剂，并降温至85℃，得到环氧磷酸酯树脂。
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