专利名称：树脂状酚类固化剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种树脂状酚类固化剂及制备方法，属于高分子材料的特种助剂，是环氧粉末涂料用的优良快速固化剂。
背景技术：
目前，在弯管、吊装、穿越和安装过程施工中，非常需要得到附着力及机械性能好，同时耐-30℃冷弯的固化剂。而我国现在使用的防腐环氧树脂粉末涂料，常用的固化剂主要是酚醛树脂。而以酚醛树脂作为固化剂的环氧树脂粉末涂料，耐热性好，机械性能高，来源广泛，且价格便宜。但由于结构中含有大量的苯环，涂膜性能较脆，尤其是在-30℃低温下，韧性较差，在-30℃冷弯时有大量开裂的弊病。现有的固化剂尚无一种能够同时具备机械性能高，附着力优异，-30℃冷弯性能好，且能使环氧粉末涂料快速固化的特性。
发明内容
为避免现有技术的不足之处，本发明研制了一种新型的树脂状酚类固化剂，不但附着力及机械性能好，同时耐-30℃冷弯，且能使环氧粉末涂料快速固化，可满足管道在弯管、吊装、穿越和安装过程中施工要求，故能适应防腐市场的迫切需要。
本发明的技术思想是由低分子量环氧树脂与双酚树脂，在催化剂催化下进行扩链，得到含有酚羟基作为端基的树脂状固化剂。环氧树脂为低分子量线形结构环氧树脂，韧性好，进一步延长链，使其两端含有酚羟基，从而可固化环氧树脂。因其本身为环氧树脂结构，因此作为环氧树脂固化剂，与环氧树脂相容性好，且含有大量羟基，附着力高。双酚类物质，由于结构中含有酚羟基，第一步与环氧树脂反应达到扩链目的，第二步反应，需过量，使生成的产物两端含有酚羟基，从而可作为固化剂使用。同时，因加入量过量，体系中含有未反应的双酚类物质，可增加体系的反应速度，达到快速固化目的。另外大量的酚羟基，赋予涂膜优异的附着力。
低分子量环氧树脂与双酚树脂按重量份为60～100∶20～60比例反应，混合催化剂为反应物总量的0.1～0.5％。
双酚类物质可采用烷基取代双酚A或卤索取代双酚A等。
催化剂可采用季铵盐与季磷盐，如丁基氯化铵、丁基三苯基氯化磷等，这种催化剂反应放热缓和、易于控制，产物中支化少，不交联，分子量分布较集中。在粉末涂料的固化过程中，具有快速催化作用。
季铵盐与季磷盐以1∶1组成混合催化剂，加入量为反应物总量的0.1～0.5％。
低分子量环氧树脂，投料量为60～100，环氧值是0.48～0.52eq/100g，环氧当量为750～950g/eq，分子量为300～900，软化点为85～100℃。
本发明的制备方法(1)先将60～100重量份低分子量环氧树脂投于反应器中，升温至120℃，搅拌，加入20～60重量份双酚类物质及0.1～0.5份混合催化剂，升温至150～160℃，反应1～3小时，降温至120℃，此为产物I；(2)上述产物I再与60～100份双酚类物质及0.1～0.5份混合催化剂，混合均匀，升温至150～160℃，反应3～4小时，出料，冷却即得本发明树脂状酚类固化剂。
本发明的树脂状酚类固化剂可用本体聚合法生产，所得产物纯净。本发明树脂状酚类固化剂的主要性能软化点90～95℃，玻璃化温度70～80℃，羟基值0.28～0.40eq/100g。这种固化剂固化的涂层比酚醛树脂固化剂具有更广阔的应用领域和更大的应用价值。
本发明相比现有技术的优点在于合理的配方及生产工艺，在大幅度提高涂层韧性的情况下，达到了国外防腐专用固化剂的高附着力，流平性极佳等重要性能，而成本大大降低。采用低分子量环氧树脂进行扩链，使固化剂与环氧树脂相容性好，交联密度降低，韧性极佳，尤其是低温韧性。双酚类物质提供了反应活性点，赋予固化剂高反应性，同时增加了体系的酚羟基含量，使附着力、耐热性大幅度提高。且本发明树脂状酚类固化剂可以用本体法生产，生产工艺简单，产物纯净，分子量分布窄，全部采用国产原材料，成本低。
图1是本发明树脂状酚类固化剂制备方法的步骤示意图
具体实施例方式实施例1先将100重量份低分子量环氧树脂投于反应器中，升温至120℃，搅拌0.5小时，加入25重量份双酚树脂及0.5份混合催化剂，升温至150℃，反应3小时，降温至120℃，此为产物I；将产物I，再与96份双酚树脂及0.5份混合催化剂，搅拌均匀，升温至150℃，反应4小时，出料，冷却即得本发明树脂状酚类固化剂。
权利要求
1.一种树脂状酚类固化剂，其特征在于主要成份为低分子量环氧树脂和双酚树脂，并在催化剂催化下进行扩链。
2.根据权利要求1所述的树脂状酚类固化剂，其特征在于低分子量环氧树脂与双酚树脂按重量份为60～100∶20～60比例反应，混合催化剂为反应物总量的0.1～0.5％。
3.根据权利要求1或2所述的树脂状酚类固化剂，其特征在于双酚类物质可采用烷基取代双酚A或卤索取代双酚A等。
4.根据权利要求1所述的树脂状酚类固化剂，其特征在于混合催化剂可采用季铵盐与季磷盐，如丁基氯化铵、丁基三苯基氯化磷等。
5.根据权利要求1或2所述的树脂状酚类固化剂，其特征在于低分子量环氧树脂的环氧值是0.48～0.52eq/100g。
6.一种树脂状酚类固化剂的制备方法，其特征在于a、将低分子量环氧树脂与双酚类物质按重量比60～100、20～60混合，加入上述混合物总重量的0.1～0.5％的混合催化剂，于150～160℃反应1～3小时，降温至120℃，此为产物I；b、将产物I加入60～100份双酚类物质和0.1～0.5份混合催化剂，升温至150～160℃，反应2～4小时，趁热出料，冷却、粉碎。
全文摘要
本发明涉及一种树脂状酚类固化剂及制备方法，属于高分子材料的特种助剂，是环氧粉末涂料用的优良快速固化剂。其特征在于固化剂由低分子量环氧树脂与双酚树脂组成，在催化剂催化下进行扩链，得到含有酚羟基作为端基的树脂状固化剂。本发明的树脂状酚类固化剂可用本体聚合法生产，所得产物纯净。本发明树脂状酚类固化剂的主要性能软化点90～95℃，玻璃化温度70～80℃，羟基值0.28～0.40eq/100g。这种固化剂固化的涂层比酚醛树脂固化剂具有更广阔的应用领域和更大的应用价值。本发明树脂状酚类固化剂，生产工艺简单，产物纯净，分子量分布窄，全部采用国产原材料，成本低。
文档编号C09D163/00GK1498910SQ02139510
公开日2004年5月26日 申请日期2002年11月11日 优先权日2002年11月11日
发明者郑亚平 申请人:西北工业大学