CN115960362B - 用于固化剂的乳化剂、环氧树脂固化剂及其制备方法 - Google Patents
用于固化剂的乳化剂、环氧树脂固化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115960362B CN115960362B CN202211519643.8A CN202211519643A CN115960362B CN 115960362 B CN115960362 B CN 115960362B CN 202211519643 A CN202211519643 A CN 202211519643A CN 115960362 B CN115960362 B CN 115960362B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- epoxy resin
- curing agent
- emulsifier
- preparation
- resin curing
- 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.)
- Active
Links
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 title claims abstract description 139
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 title claims abstract description 139
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 14
- FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N [3-(aminomethyl)phenyl]methanamine Chemical compound NCC1=CC=CC(CN)=C1 FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethylcyclohexan-1-amine Chemical compound CC1(C)CC(N)CC(C)(CN)C1 RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000004841 bisphenol A epoxy resin Substances 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 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 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- -1 aliphatic amines Chemical class 0.000 claims description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 20
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 18
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 12
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 abstract description 9
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 11
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 5
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229960001124 trientine Drugs 0.000 description 3
- KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)oxirane;4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol Chemical compound ClCC1CO1.C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QLBRROYTTDFLDX-UHFFFAOYSA-N [3-(aminomethyl)cyclohexyl]methanamine Chemical group NCC1CCCC(CN)C1 QLBRROYTTDFLDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N diacetone alcohol Chemical compound CC(=O)CC(C)(C)O SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 125000003916 ethylene diamine group Chemical group 0.000 description 1
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000001035 methylating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于固化剂的乳化剂、环氧树脂固化剂及其制备方法，涉及乳液技术领域。其中，所述乳化剂的制备原料包括：聚醚胺和环氧树脂；所述聚醚胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1～3:1。所述乳化剂可以有效延长固化剂和环氧树脂复配后的活化期，并可以有效地提高漆膜的盐雾性能和耐水性。
Description
技术领域
本发明涉及乳液技术领域，特别涉及一种用于固化剂的乳化剂、环氧树脂固化剂及其制备方法。
背景技术
目前，用于水性环氧树脂的固化剂的制备方法主要有两种：一种是用多乙烯脂肪胺(二乙烯三胺、三乙烯四胺等)与单环氧基化合物进行加成反应，消耗部分的伯胺氢，然后用双酚A环氧树脂与之加成，再加酸形成盐，达到适当的亲水亲油平衡值后，再与适量的甲醛反应，进一步将伯胺氢甲基化，得到固化剂。另一种制备方法是在脂肪胺(如二乙烯三胺)过量的情况下与双酚A环氧树脂加成，形成胺封端的环氧树脂加成物，然后以脂肪族单环氧或芳香族单环氧化合物消耗部分伯胺氢，再用醋酸中和成盐，最后以水或水溶性有机溶剂稀释，得到固化剂。
以上两种方法所制得的固化剂均采用了单环氧基化合物进行封端，采用单环氧基化合物封端会影响环氧树脂体系成膜后的硬度和交联密度，而采用加酸成盐的方式，则会影响环氧树脂体系成膜后的盐雾性能和耐水性能。
此外，现有的固化剂还存在适用期短与制备工艺复杂的问题。其中，若固化剂的适用期短，会导致与环氧树脂混合后固化过快，不利于现场施工。可见，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于固化剂的乳化剂、环氧树脂固化剂及其制备方法，旨在解决现有技术中环氧树脂固化剂的适用期短，制备工艺复杂，以及固化剂与环氧树脂复配后漆膜的盐雾性能和耐水性不足的技术问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种用于固化剂的乳化剂，其制备原料包括：聚醚胺和环氧树脂；所述聚醚胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1～3:1。
所述的乳化剂，其中，所述聚醚胺的相对分子质量为200～4000。
所述的乳化剂，其中，所述环氧树脂的环氧当量为170～800g/mol。
所述的乳化剂，其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
一种环氧树脂固化剂，其制备原料包括：中间体和如上所述的乳化剂，所述乳化剂和中间体的重量比为30:100～50:100；所述中间体的制备原料包括：脂肪胺和环氧树脂。
所述的环氧树脂固化剂，其中，所述脂肪胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:0.9～2:1.2。
所述的环氧树脂固化剂，其中，所述脂肪胺包括间苯二甲胺和异佛尔酮二胺中的至少一种。
一种环氧树脂固化剂的制备方法，用于制备如上所述的环氧树脂固化剂，包括以下步骤：将中间体与乳化剂混合，滴加水，通过相反转制得所述环氧树脂固化剂。
所述的环氧树脂固化剂的制备方法，其中，所述乳化剂的制备方法包括以下步骤：先将聚醚胺加入反应器中，充入氮气，升温至50～70℃，滴加环氧树脂，滴加完毕后，50～70℃保温3～5h，制得所述乳化剂。
所述的环氧树脂固化剂的制备方法，其中，所述中间体的制备方法包括以下步骤：先将脂肪胺加入反应器中，充入氮气，升温至50～70℃，加入溶剂，然后滴加环氧树脂，滴加完毕后，50～70℃保温2h，制得所述中间体。
有益效果：
本发明提供了一种用于固化剂的乳化剂，所述乳化剂用于制备环氧树脂固化剂。所述乳化剂具有相对较低的反应活性，活化期长，应用于制备环氧树脂固化剂，可以有效延长环氧树脂固化剂与环氧树脂复配后漆膜的适用期。此外，本发明提供的乳化剂的制备方法简单，无需高温和催化剂，反应速度快耗时短。
本发明还提供了一种环氧树脂固化剂，所述环氧树脂固化剂包括高反应活性的中间体和活化期长的乳化剂，具有较长的适用期，有利于现场施工。此外，本发明的环氧树脂固化剂还具有干燥速度快，交联密度高的特点，可以有效提高环氧树脂成膜后的综合性能。
本发明还提供了一种环氧树脂固化剂的制备方法，所述制备方法简单，无需高温和催化剂，安全性高、能耗低，且耗时短。
具体实施方式
本发明提供一种用于固化剂的乳化剂、环氧树脂固化剂及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种用于固化剂的乳化剂，其制备原料包括：聚醚胺和环氧树脂；所述聚醚胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1～3:1。所述乳化剂的乳化效果好，活化期长且制备工艺简单，可以有效延长环氧树脂固化剂的适用期以及简化其制备工艺。所述聚醚胺的用量过少时，反应容易发生凝胶，工艺过程不好控制；若聚醚胺的用量过多，则乳化剂的亲水性太强，而且还有部分的聚醚胺没有参加反应，会对水性环氧固化剂的性能有影响。聚醚胺作为亲水端，环氧树脂作为亲油端，可以对固化剂中的组分起到很好的乳化作用。
优选的，所述聚醚胺为相对分子质量200～4000。若聚醚胺的相对分子质量低于200，则乳化剂的亲水性太差，没有乳化性能；若聚醚胺的相对分子质量高于4000，则乳化剂的亲水性太好，影响盐雾性能和耐水性。
优选的，所述环氧树脂的环氧当量为170～800g/mol。
环氧树脂的环氧当量低于170g/mol时亲油性太低，若高于800g/mol，则黏度和亲油性太大，制备出的乳化剂对环氧固化剂的乳化性能差。
优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
所述乳化剂的制备方法包括以下步骤：先将聚醚胺加入反应器中，充入氮气，升温至50～70℃，滴加环氧树脂，滴加完毕后，50～70℃保温3～5h，制得所述乳化剂。
本发明还提供了一种用于水性环氧树脂的固化剂，其制备原料包括：中间体以及如上所述的乳化剂；所述乳化剂和中间体的重量比为30:100～50:100；所述中间体的制备原料包括：脂肪胺和环氧树脂。所述固化剂没有采用单环氧基化合物封端，用于与环氧树脂复配后可以避免漆膜的盐雾性和耐水性下降。
本发明的乳化剂对中间体具有良好的乳化效果，固化剂乳液可以得到较小的粒径。此外，乳化剂的反应活性较中间体低，使得固化剂和环氧树脂复配后可以做到较长的活化期。
若乳化剂和中间体的重量比小于30:100，则水性环氧树脂固化剂不能很好的进行分散，若大于50:100，则会因亲水性太强而导致水性环氧树脂的耐水性和耐化学品性大大降低。
优选的，所述脂肪胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:0.9～2:1.2。
若环氧树脂的用量过多时，制备时容易形成凝胶，工艺过程不好控制，当脂肪胺用量过多时，中间体的亲水性太强，而且还有剩下大量脂肪胺没有参加反应，对固化剂的性能有影响。
优选的，所述中间体中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂。
优选的，所述脂肪胺包括间苯二甲胺、异佛尔酮二胺、乙二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的至少一种。间苯二甲胺和异佛尔酮二胺与环氧树脂所制得的中间体，与乳化剂反应后，得到的环氧树脂固化剂的活化期长，盐雾性能、耐水性能等综合性能好。
所述用于水性环氧树脂的固化剂的制备方法，包括如下步骤：通过如上所述的中间体与乳化剂相混合，通过相反转的方式制备得到所述固化剂。
具体步骤如下：
S1.将中间体和乳化剂加入反应器中，混合，升高温度，控制温度不超过70℃；
S2.高速搅拌，滴加去离子水，形成分散体；在滴加去离子水时，连续地对分散体进行测定，取分散体样品滴加到80℃的热水中，当分散体样品能够在热水中快速均匀分散时，停止滴加去离子水，并保持高速搅拌1个小时；
S3.边搅拌边滴加剩下的去离子水，制得固化剂。
其中，所述中间体与乳化剂之和与去离子水的重量比为4:(3～8)。若去离子水的用量过少，则无法达到相反转点，同时制备的固化剂粘度很大，不利于施工。若去离子水的用量过多，则会导致固化剂的粘度太低，常温的储存稳定性不好。
其中，所述中间体的制备方法包括以下步骤：先将脂肪胺加入反应器中，充入氮气，升温至50～70℃，加入溶剂，然后滴加环氧树脂，滴加完毕后，50～70℃保温2h，制得所述中间体。
所述溶剂可以是丙二醇甲醚，乙二醇丁醚，二丙酮醇，二甲苯中的一种或者多种。所述溶剂用于降低粘度以及可以防止凝胶的产生。
优选的，所述固化剂乳液的固含为30％～60％。
优选的，所述固化剂乳液的总的活泼氢当量为200～1000g/mol。
优选的，所述固化剂乳液在25℃的粘度为100～10000cps。
所述用于水性环氧树脂的固化剂乳液，其制备方法，包括如下步骤：
本发明的用于水性环氧树脂的固化剂乳液的制备工艺简单，具有粒径小，活泼氢当量的范围大，乳化剂含量小，快速固化，活化期长，成本低等特点。
以下列举实施例对本发明作一步的说明：
实施例1
一种环氧树脂固化剂，其制备方法包括如下步骤：
A1.乳化剂的制备：向反应器A中加入聚醚胺，打开搅拌并充入氮气，加热，升温至60℃，然后向反应器A中以0.5g/min的速度滴加的环氧树脂，滴加完毕后，在60℃保温4h，得到乳化剂；
所述聚醚胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1；
其中，所述聚醚胺的相对分子质量为2070，产品型号为M2070(亨斯曼)；
所述环氧树脂的环氧当量为182g/mol，产品型号为DER331(兰科化工)；
A2.中间体的制备：向反应器B中加入脂肪胺，打开搅拌并充入氮气，加热，升温至60℃，加入丙二醇甲醚作为溶剂，继续向反应器B中缓慢滴加的环氧树脂，滴加完毕后，在60℃保温2h，得到中间体；
所述脂肪胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1.2；
所述脂肪胺为间苯二甲胺；
所述环氧树脂的环氧当量为182g/mol，产品型号为DER331(兰科化工)；
A3.环氧树脂固化剂的制备：在反应器C中加入乳化剂30g和中间体100g(乳化剂和中间体的重量比为30:100)，在温度为50℃和搅拌转速为500rpm的条件下滴加去离子水100g，形成分散体，连续地对分散体进行测定，取分散体样品滴加到80℃的热水中，当分散体样品能够在热水中快速均匀分散时，再滴加去离子水80g，并保持高速搅拌1个小时，得到用于水性环氧树脂的固化剂乳液。
实施例2
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，所述脂肪胺为异佛尔酮二胺。
实施例3
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，所述脂肪胺为聚醚胺D230。
实施例4
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，所述脂肪胺为乙二胺。
实施例5
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，所述脂肪胺为二乙烯三胺。
实施例6
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，所述脂肪胺为三乙烯四胺。
实施例7
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，所述脂肪胺为1,3-环己二甲胺(1,3-BAC)。
实施例8
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A1.乳化剂的制备中，聚醚胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1。
实施例9
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A1.乳化剂的制备中，聚醚胺和环氧树脂的摩尔质量比为3:1。
实施例10
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A1.乳化剂的制备中，聚醚胺和环氧树脂的摩尔质量比为4:1。
实施例11
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A3.环氧树脂固化剂的制备中，乳化剂和中间体的质量比为20:100。
实施例12
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A3.环氧树脂固化剂的制备中，乳化剂和中间体的质量比为25:100。
实施例13
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A3.环氧树脂固化剂的制备中，乳化剂和中间体的质量比为40:100。
实施例14
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A3.环氧树脂固化剂的制备中，乳化剂和中间体的质量比为50:100。
实施例15
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A3.环氧树脂固化剂的制备中，乳化剂和中间体的质量比为60:100。
实施例16
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，间苯二甲胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:0.9。
实施例17
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，间苯二甲胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1。
实施例18
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，间苯二甲胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1.1。
实施例19
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例1的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，间苯二甲胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1.3。
实施例20
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例2的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，异佛尔酮二胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:0.8。
实施例21
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例2的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，异佛尔酮二胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:0.9。
实施例22
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例2的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，异佛尔酮二胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1。
实施例23
一种环氧树脂固化剂，其制备方法与实施例2的区别在于：
步骤A2.中间体的制备中，异佛尔酮二胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1.3。
将实施例1-23中制得的环氧树脂固化剂与环氧树脂复配，测定漆膜的各项性能。
环氧树脂漆膜的制备方法如下：将环氧树脂固化剂与水性环氧树脂(型号为：广东银洋环保新材料WE-1101)进行复配，复配时控制体系中的活泼性氢当量与环氧当量的比例为1:0.8，复配后用空气喷枪喷涂，干膜厚度为50微米，常温干燥7天后测定其各项性能。
其中，盐雾性能的测定参照GB/T 1771-2007；
活化期的测定参照CSN 67 3033-1987；
光泽度的测定参照GB/T 1743-1979；
硬度的测定参照GB/T 6739-1996；
耐水性的测定参照GB/T 1733-1993；
附着力的测定参照GB/T 9286-1998；
柔韧性的测定参照GB/T 4156-1984；
其测试结果如下：
表一
表二
表三
| 实施例11 | 实施例1 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | |
| 乳化剂:中间体 | 20:100 | 25:100 | 30:100 | 40:100 | 50:100 | 60:100 |
| 粒径(D50) | 1500nm | 1000nm | 450nm | 150nm | 120nm | 90nm |
| 盐雾性能 | 100h | 200h | 500h | 500h | 500h | 250h |
| 耐水性 | 5Day | 20Day | 20Day | 20Day | 15Day | 5Day |
表四
| 实施例16 | 实施例17 | 实施例18 | 实施例1 | 实施例19 | |
| 间苯二甲胺:环氧树脂 | 2:0.9 | 2:1 | 2:1.1 | 2:1.2 | 2:1.3 |
| 盐雾性能 | 400h | 500h | 500h | 500h | / |
| 活化期 | 3h | 4h | 4h | 5h | / |
| 光泽度 | 40 | 50 | 50 | 50 | / |
| 硬度 | 2H | 2H | 2H | 2H | / |
| 耐水性 | 20Day | 20Day | 20Day | 20Day | / |
| 附着力 | 0级 | 0级 | 0级 | 0级 | / |
表五
从表一可以看出，实施例1和实施例2的综合性能最好，说明含有间苯二甲胺和异佛尔酮二胺的固化剂应用于制备环氧树脂漆膜，能够明显提高漆膜的各项性能。实施例4、实施例5以及实施例6的综合性能次之。实施例3中，虽然活化期最长，但是盐雾性能以及耐水性都明显不足。实施例7中，存在活化期过短的问题。
表二中，当聚醚胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:1至3:1时，所制得的环氧树脂漆膜的盐雾性能和耐水性最好。当聚醚胺和环氧树脂的摩尔质量比为4:1时，盐雾性能和耐水性出现了明显的下降。而当聚醚胺和环氧树脂的摩尔质量比为1:1时，在制备过程中出现了明显的凝胶，无法制备乳化剂。
表三中，当乳化剂和中间体的重量比为20:100或为25:100时，漆膜的盐雾性能和耐水性均远小于实施例1，而当乳化剂和中间体的重量比为60:100时，漆膜的盐雾性能和耐水性也出现了明显的下降，说明当乳化剂和中间体的重量比为30:100～50:100时，效果最好。
表四中，当间苯二甲胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:0.9～2:1.2时，漆膜的综合性能较好。但是在摩尔质量比为2:0.9时有下降。当摩尔质量比为2:1.3时，中间体在制备时产生凝胶。
表五中，当异佛尔酮二胺和环氧树脂的摩尔质量比为2:0.9～2:1.2时，同样可以得到综合性能好的漆膜。在摩尔质量比为2:0.8时，漆膜的盐雾性能和耐水性有明显下降。当摩尔质量比为2:1.3时，中间体在制备时产生凝胶。
为了进一步验证本发明的技术效果，取实施例1和实施例2的固化剂与现有技术的固化剂(3986)进行比较，测定固化剂与环氧树脂复配后的漆膜的各项性能。漆膜的制备与上述实施例相同，相应的测试结果见表六。表六中，干燥时间的测定参照GB/T1728-1979。
表六
固化剂3986是目前行业内常用的一种固化剂，但是需要从国外进口，价格昂贵，且供货不稳定。从表六的结果可以看出，现有技术中的固化剂的盐雾性能、硬度、耐水性和附着力性能与实施例2相当，但是在活化期以及干燥时间明显不如实施例1和实施例2。综合各项性能，本发明所提供的环氧树脂固化剂所制得漆膜的综合性能优于现有技术，而且本发明的环氧树脂固化剂的生产工艺更为简单，成本更低。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种环氧树脂固化剂，其特征在于，其制备原料包括：中间体和乳化剂，所述乳化剂和中间体的重量比为30:100～50:100；所述乳化剂的制备原料包括：聚醚胺和双酚A型环氧树脂；所述聚醚胺和双酚A型环氧树脂的摩尔比为2:1～3:1；所述聚醚胺的相对分子质量为200～4000；所述中间体的制备原料包括：脂肪胺和双酚A型环氧树脂；所述脂肪胺和双酚A型环氧树脂的摩尔比为2:0.9～2:1.2；所述乳化剂和中间体中，所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为170～800g/mol；所述脂肪胺为间苯二甲胺和异佛尔酮二胺中的至少一种。
2.一种环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1所述的环氧树脂固化剂，包括以下步骤：将中间体与乳化剂混合，滴加水，通过相反转制得所述环氧树脂固化剂。
3.根据权利要求2所述的环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于，所述乳化剂的制备方法包括以下步骤：先将聚醚胺加入反应器中，充入氮气，升温至50～70℃，滴加双酚A型环氧树脂，滴加完毕后，50～70℃保温3～5h，制得所述乳化剂。
4.根据权利要求2所述的环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于，所述中间体的制备方法包括以下步骤：先将脂肪胺加入反应器中，充入氮气，升温至50～70℃，加入溶剂，然后滴加双酚A型环氧树脂，滴加完毕后，50～70℃保温2h，制得所述中间体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211519643.8A CN115960362B (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 用于固化剂的乳化剂、环氧树脂固化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211519643.8A CN115960362B (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 用于固化剂的乳化剂、环氧树脂固化剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115960362A CN115960362A (zh) | 2023-04-14 |
| CN115960362B true CN115960362B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=87353930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211519643.8A Active CN115960362B (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 用于固化剂的乳化剂、环氧树脂固化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115960362B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101624385A (zh) * | 2009-06-23 | 2010-01-13 | 中国科学院广州化学研究所 | 非离子型自乳化水性环氧固化剂及其制备方法和应用 |
| CN105949958A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-09-21 | 青岛乐化科技有限公司 | 一种水性环氧改性多胺固化剂及水性环氧防腐底漆 |
| WO2020119147A1 (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 江苏凯伦建材股份有限公司 | 一种粘贴pvc及处理混凝土伸缩缝用的环氧砂浆及其制备方法和应用 |
| CN113336934A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-03 | 虎皇新材料科技集团有限公司 | 一种自乳化型聚醚胺固化剂及其制备方法 |
| CN113896896A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-07 | 天津中晶建筑材料有限公司 | 一种水性环氧乳化剂及其制备方法与应用 |
| CN115073713A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-09-20 | 安徽衡光新材料科技有限公司 | 一种水性增韧环氧固化剂、制备方法以及由其制得的水性环氧组合物 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110066383B (zh) * | 2019-04-18 | 2020-05-08 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种离子型的水性环氧固化剂及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-11-30 CN CN202211519643.8A patent/CN115960362B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101624385A (zh) * | 2009-06-23 | 2010-01-13 | 中国科学院广州化学研究所 | 非离子型自乳化水性环氧固化剂及其制备方法和应用 |
| CN105949958A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-09-21 | 青岛乐化科技有限公司 | 一种水性环氧改性多胺固化剂及水性环氧防腐底漆 |
| WO2020119147A1 (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 江苏凯伦建材股份有限公司 | 一种粘贴pvc及处理混凝土伸缩缝用的环氧砂浆及其制备方法和应用 |
| CN113336934A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-03 | 虎皇新材料科技集团有限公司 | 一种自乳化型聚醚胺固化剂及其制备方法 |
| CN113896896A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-07 | 天津中晶建筑材料有限公司 | 一种水性环氧乳化剂及其制备方法与应用 |
| CN115073713A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-09-20 | 安徽衡光新材料科技有限公司 | 一种水性增韧环氧固化剂、制备方法以及由其制得的水性环氧组合物 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Self-emulsified waterborne epoxy hardener without acid neutralizers and its emulsifying and curing properties;Yin, H等;PIGMENT & RESIN TECHNOLOGY;第48卷(第3期);1-7 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115960362A (zh) | 2023-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108341928B (zh) | 一种水性环氧固化剂的制备方法 | |
| CN105440232B (zh) | 一种水溶性甲醚化三聚氰胺甲醛树脂的制备工艺 | |
| CN109852314B (zh) | 一种耐白化美缝剂 | |
| CN113980248A (zh) | 一种水性环氧固化剂及其制备方法和应用 | |
| CN101880508A (zh) | 一种高耐磨水性木器涂料的制备方法 | |
| CN103421368A (zh) | 一种高模数硅酸钾无机纳米树脂的制备方法 | |
| CN102532449A (zh) | 一种混酚改性间苯二甲胺环氧树脂固化剂的制备方法 | |
| CN107916086B (zh) | 一种增韧型水性环氧树脂体系及其制备方法 | |
| CN102898624A (zh) | 一种环氧树脂固化剂及其制备方法 | |
| CN109836970B (zh) | 一种高抗渗石墨烯改性环氧涂液组合物及其制备方法 | |
| CN113549385B (zh) | 一种水性防静电环氧地坪漆及其制备方法 | |
| CN115960362B (zh) | 用于固化剂的乳化剂、环氧树脂固化剂及其制备方法 | |
| CN103382378A (zh) | 耐候性环氧胶黏剂 | |
| CN114349935B (zh) | 一种低粘度水性环氧固化剂及其制备方法 | |
| CN108148179A (zh) | 一种腰果酚改性聚酰胺固化剂的制备方法 | |
| CN107236413A (zh) | 一种单组份水性环氧树脂漆及其制备方法 | |
| CN113789034B (zh) | 一种低放热量环氧树脂组合物及其制备方法 | |
| CN104151527B (zh) | 一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物 | |
| CN116120523A (zh) | 用于固化剂的乳化剂、固化剂及其制备方法 | |
| CN114591492B (zh) | 一种水性环氧固化剂及其制备方法、应用 | |
| CN114369405A (zh) | 环氧美缝剂及其制备方法 | |
| CN112194778B (zh) | 一种环氧基和活泼氢摩尔量不匹配的环氧树脂组合物 | |
| CN110804364B (zh) | 一种高泳透力乳液的制备方法 | |
| CN108452750B (zh) | 一种自愈合电泳涂料用微胶囊的制备方法 | |
| CN113788913A (zh) | 一种液态脂肪族树脂的制备方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |