CN112646123A - 一种低粘度水性环氧树脂及其制备方法 - Google Patents
一种低粘度水性环氧树脂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112646123A CN112646123A CN202011509172.3A CN202011509172A CN112646123A CN 112646123 A CN112646123 A CN 112646123A CN 202011509172 A CN202011509172 A CN 202011509172A CN 112646123 A CN112646123 A CN 112646123A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- epoxy resin
- formula
- low
- compound shown
- sodium hydroxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 title claims abstract description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- GJOWSEBTWQNKPC-UHFFFAOYSA-N 3-methyloxiran-2-ol Chemical compound CC1OC1O GJOWSEBTWQNKPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 51
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 6
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 abstract description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 7
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 abstract description 4
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N naphthalene-acid Natural products C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical class C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006334 epoxy coating Polymers 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Chemical group CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000004841 bisphenol A epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/02—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
本发明提供的一种低粘度水性环氧树脂，其结构式如式I所示。本发明还提供了一种低粘度水性环氧树脂的制备方法。本发明提供的水性环氧树脂制备工艺简单、成本较低，该树脂通过引入萘羟基、二苯羟基与环氧丙醇形成高刚性的主链，从而大大增强了该树脂的韧性，同时，每个重复单元中均含有环氧基，环氧值较高，环氧值越大，表示同一质量的环氧树脂里面的环氧基团越多，分子链短，粘度低。
Description
技术领域
本发明涉及涂料材料领域，特别涉及一种低粘度水性环氧树脂及其制备方法与应用。
背景技术
含有两个或两个以上的环氧基团的树脂称为环氧树脂，环氧基团的活泼性很高，能与很多固化剂反应形成三维交联网络结构。环氧树脂发展到今天已经走过了六十多年，产量不断增加，新品种的不断增多，环氧树脂在汽车工业、船舶及重防腐涂料、建筑业、胶粘剂以及食品、航空航天等领域都有大量应用。
环氧树脂具有大量的活性和极性基团：环氧基、醚键、轻基等，因此具有较多优良的性能和反应活性。不同种类的环氧树脂可与相应的固化剂进行交联固化，生成三维立体网状结构，通过添加各种促进剂、改性剂等以满足生产生活的各种性能要求。环氧树脂具有良好的耐热及耐化学药品性能，固化时收缩率非常小，所形成的固化物粘结性能极好，除此之外其机械和电器性能也非常优异；其缺点也非常明显，耐候性比较差，韧性也不强，施工环境极端时容易开裂、剥落。
按化学结构环氧树脂有缩水甘油醚类、脂环族类和环氧化烯烃类等几大类型，其中双酚A型环氧树脂属于缩水甘油醚类，是使用最多的环氧树脂品种。双酚A型环氧树脂的环氧基可以提高其反应活性，亚甲基链段可给予其柔韧性，醚键赋予了其耐化学药品性能，羟基提供了其粘结性，而其骨架则增强了树脂的强韧性和耐热性为拓宽环氧树脂的应用领域，克服其缺陷，国内外的研究内容主要集中在对环氧树脂进行改性以提高其水溶性，降低VOC含量以达到环保要求，其中水性环氧树脂就是一个主要的研究方向。
随着科学技术的不断进步，环氧树脂的应用领域不断被扩大，很多场合都对环氧树脂的性能提出了更加苛刻的要求。为了满足市场的需求，就必须对环氧树脂进行改性。
环氧树脂其固化物内应力大、质脆、耐冲击性和耐湿性差等。环氧树脂粘结强度较大，交联固化密度高，硬度大，柔初性差，耐热性和耐冲击损伤性差等缺点，在很大程度上限制了其应用范围通常通过化学改性引入其他基团改善性能，或者添加理想固化剂等改善环氧树脂的性能。然而，目前改性环氧树脂的性能仍然不能满足日益增长的市场需求。
发明内容
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种低粘度水性环氧树脂及其制备方法与应用。
技术方案：本发明提供的一种低粘度水性环氧树脂，其结构式如式I所示：
本发明还提供了一种低粘度水性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
在氢氧化钠存在下，式II所示的化合物与过量的环氧丙醇聚合反应，得式I所示的化合物；
优选地，所述低粘度水性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：将式II所示的化合物溶于甲苯中，加入氢氧化钠水溶液，边搅拌边加热，当温度升到60-70℃时恒温搅拌并滴加环氧丙醇，于2小时内滴加完毕；提高温度，于75-85℃保持1-2h；加入蒸馏水，搅拌，静止分层除去水层，甲苯层减压蒸干即得式I所示化合物。
优选地，式II所示的化合物与环氧丙醇的摩尔比为n：(2n+2至2n+4)。
优选地，氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的含量为0.5n-1.5n摩尔/L。
优选地，蒸馏水和甲苯的体积比为(2-4):1。
有益效果：本发明提供的水性环氧树脂制备工艺简单、成本较低，该树脂通过引入萘羟基、二苯羟基与环氧丙醇形成高刚性的主链，从而大大增强了该树脂的韧性，同时，每个重复单元中均含有环氧基，环氧值较高，环氧值越大，表示同一质量的环氧树脂里面的环氧基团越多，分子链短，粘度低。
本发明提供的水性环氧树脂制备工艺简单、成本较低，利用该树脂制得的涂料具有耐水性、耐油性、耐酸碱性、耐盐雾腐蚀性等化学特性；耐磨性、耐冲压性、耐洗刷性等优异；表面光亮、平整、美观、无接缝、易清洗、易维修保养、经久耐用。
附图说明
图1为本发明制得的水性环氧树脂的氢谱图。
具体实施方式
下面对本发明作出进一步说明。
实施例1
将式II所示的化合物溶于甲苯中，加入氢氧化钠水溶液，边搅拌边加热，当温度升到65℃时恒温搅拌并滴加环氧丙醇，于2小时内滴加完毕；提高温度，于80℃保持1.5h；加入蒸馏水，搅拌，静止分层除去水层，甲苯层减压蒸干得式I所示化合物；式II所示的化合物与环氧丙醇的摩尔比为n：(2n+2至2n+4)；氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的含量为0.5n-1.5n摩尔；蒸馏水和甲苯的体积比为3:1。
得反应产物762.3g，m/z 784.29，氢谱见图1。
实施例2
将式II所示的化合物溶于甲苯中，加入氢氧化钠水溶液，边搅拌边加热，当温度升到60℃时恒温搅拌并滴加环氧丙醇，于2小时内滴加完毕；提高温度，于75℃保持2h；加入蒸馏水，搅拌，静止分层除去水层，甲苯层减压蒸干得式I所示化合物；式II所示的化合物与环氧丙醇的摩尔比为n：(2n+2至2n+4)；氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的含量为0.5n-1.5n摩尔；蒸馏水和甲苯的体积比为4:1。
得反应产物597.6g，氢谱见图1。
实施例3
将式II所示的化合物溶于甲苯中，加入氢氧化钠水溶液，边搅拌边加热，当温度升到70℃时恒温搅拌并滴加环氧丙醇，于2小时内滴加完毕；提高温度，于85℃保持1h；加入蒸馏水，搅拌，静止分层除去水层，甲苯层减压蒸干得式I所示化合物；式II所示的化合物与环氧丙醇的摩尔比为n：(2n+2至2n+4)；氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的含量为0.5n-1.5n摩尔；蒸馏水和甲苯的体积比为2:1。
得反应产物534.4g，氢谱见图1。
实施例4
制得一批水性环氧树脂涂料，其配方如下表。
测试上述水性环氧涂料的性能，结果见下表。
Claims (6)
1.一种低粘度水性环氧树脂，其结构式如式I所示：
2.一种低粘度水性环氧树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
在氢氧化钠存在下，式II所示的化合物与过量的环氧丙醇聚合反应，得式I所示的化合物；
3.根据权利要求2所述的一种低粘度水性环氧树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将式II所示的化合物溶于甲苯中，加入氢氧化钠水溶液，边搅拌边加热，当温度升到60-70℃时恒温搅拌并滴加环氧丙醇，于2小时内滴加完毕；提高温度，于75-85℃保持1-2h；加入蒸馏水，搅拌，静止分层除去水层，甲苯层减压蒸干即得式I所示化合物。
4.根据权利要求2所述的一种低粘度水性环氧树脂的制备方法，其特征在于：式II所示的化合物与环氧丙醇的摩尔比为n：(2n+2至2n+4)。
5.根据权利要求2所述的一种低粘度水性环氧树脂的制备方法，其特征在于：氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的含量为0.5n-1.5n摩尔/L。
6.根据权利要求2所述的一种低粘度水性环氧树脂的制备方法，其特征在于：蒸馏水和甲苯的体积比为(2-4):1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011509172.3A CN112646123A (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种低粘度水性环氧树脂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011509172.3A CN112646123A (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种低粘度水性环氧树脂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112646123A true CN112646123A (zh) | 2021-04-13 |
Family
ID=75355361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011509172.3A Pending CN112646123A (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种低粘度水性环氧树脂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112646123A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7253199B2 (en) * | 2001-10-23 | 2007-08-07 | Applied Research Systems Ars Holding N.V. | Azole derivatives and pharmaceutical compositions containing them |
| CN107022060A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-08 | 南京远淑医药科技有限公司 | 一种高纯度电子级氢化双酚a环氧树脂的制备工艺 |
| CN108415221A (zh) * | 2017-02-10 | 2018-08-17 | 奇美实业股份有限公司 | 感光性树脂组合物及其应用 |
| CN110396345A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-11-01 | 山东奔腾漆业股份有限公司 | 一种高固含水性环氧涂料及其制备方法与应用 |
| CN110845703A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-28 | 上海瀚岱化学有限公司 | 一种水性环氧树脂及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-18 CN CN202011509172.3A patent/CN112646123A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7253199B2 (en) * | 2001-10-23 | 2007-08-07 | Applied Research Systems Ars Holding N.V. | Azole derivatives and pharmaceutical compositions containing them |
| CN108415221A (zh) * | 2017-02-10 | 2018-08-17 | 奇美实业股份有限公司 | 感光性树脂组合物及其应用 |
| CN107022060A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-08 | 南京远淑医药科技有限公司 | 一种高纯度电子级氢化双酚a环氧树脂的制备工艺 |
| CN110396345A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-11-01 | 山东奔腾漆业股份有限公司 | 一种高固含水性环氧涂料及其制备方法与应用 |
| CN110845703A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-28 | 上海瀚岱化学有限公司 | 一种水性环氧树脂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张旭之等, 武汉工业大学出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101696263A (zh) | 一种环氧树脂固化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112341973B (zh) | 一种双组份常温固化环氧树脂弹性体组合物及制备方法 | |
| AU2021402785B2 (en) | Polyurethane modified graphene microsheet and preparation method therefor | |
| CN111961191B (zh) | 一种接缝王用环氧固化剂及其制备方法 | |
| CN110746575A (zh) | 一种环保型耐高温环氧浸渍树脂制备方法 | |
| CN111793192A (zh) | 一种新型防腐的水性环氧改性固化剂及其制备方法 | |
| CN115160966B (zh) | 一种高强度、耐候性汽车结构胶粘剂及其制备方法 | |
| CN112680072A (zh) | 一种含有超支化改性环氧树脂的低粘、高韧性速干面漆及其制备方法 | |
| CN105778704A (zh) | 一种柔性厚涂无溶剂环氧煤沥青涂料及制造方法 | |
| CN108929618B (zh) | 一种适用于装饰涂装的涂料及其制备办法 | |
| CN110845703A (zh) | 一种水性环氧树脂及其制备方法 | |
| CN112094483B (zh) | 一种热固性片状模塑料及其制备方法 | |
| CN112646123A (zh) | 一种低粘度水性环氧树脂及其制备方法 | |
| CN110894264B (zh) | 一种低粘度水性环氧树脂及其制备方法 | |
| CN112759741A (zh) | 一种高稳定性水性环氧树脂及其制备方法 | |
| CN112391101A (zh) | 一种铁编制品保护用防锈喷漆及其制备方法 | |
| CN111334164A (zh) | 一种氮化硅增强内减阻防腐材料组合物及其制备方法 | |
| CN115260881B (zh) | 一种低温固化聚酯型粉末涂料及其制备方法 | |
| CN112759742A (zh) | 一种增韧型水性环氧树脂及其制备方法 | |
| CN114369249B (zh) | 一种水性环氧树脂增韧剂及其制备方法和应用 | |
| CN115947661A (zh) | 一种环己胺衍生物及其制备和用途 | |
| CN112794989A (zh) | 一种增韧阻燃水性环氧树脂及其制备方法 | |
| CN112980289B (zh) | 一种防腐耐磨生物基复合涂料及其制备方法 | |
| CN113621298A (zh) | 一种用于高防腐耐候涂料的水性环氧树脂及其制备方法 | |
| CN111808048A (zh) | 一种环保型耐高温环氧浸渍树脂制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210413 |