CN103145953A - 一种腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂，由腰果酚缩水甘油醚和混胺合成，腰果酚缩水甘油醚、混胺的重量比为80-60:20-40。混胺由N-氨乙基哌嗪、２-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺组成，本发明还提供了上述的改性混胺固化剂的制备方法，先按照重量百分比称取腰果酚缩水甘油醚和混胺，然后将混胺投放到一个反应釜中，将反应釜加热到50－70℃，600～800转/分钟的搅拌条件下，将腰果酚缩水甘油醚滴加入反应釜中，滴加1－3小时结束，搅拌反应3-4小时，得到本发明。本发明的改性混胺固化剂为中常温固化剂，能有效降低混胺的毒性和挥发性、降低成本，同时改善在施工过程中容易出现的各类漆膜疾病。

Description

一种腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂及其制备方法

技术领域：

本发明涉及有机化学领域，尤其涉及环氧树脂固化剂，具体来说是一种腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂及其制备方法。

背景技术：

凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。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，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，因而广泛应用于国防、国民经济各部门，作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。

脂肪族多元胺能在常温下与环氧树脂固化，固化速度快，粘度低，可用以配制中常温固化的无溶剂或高固体涂料，但脂肪族多元胺类固化剂有以下缺点：1、固化时放热量大，导致涂料凝胶快，施工时限短；2、活泼氢当量低，配漆时配比必须称量准确，否则影响性能；3、易挥发，有臭味和刺激性，影响工人健康和环境；4、易吸潮和易与二氧化碳反应生成胺盐，影响施工和损及漆膜外观；5、高度的极性影响和环氧树脂的相溶性，易引起漆膜疾病，必须要熟化片刻应用才好。混胺作为脂肪族多元胺中的一种，同样具有以上缺点。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂，所述的这种腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂要解决现有技术中脂肪族多元胺固化环氧树脂时性能不佳、对施工环境高要求、易引起漆膜疾病、影响工人健康和对环境不友好的技术问题。

本发明的这种腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂，由腰果酚缩水甘油醚和混胺组份合成，所述的腰果酚缩水甘油醚和混胺的重量比为80-60∶20-40，所述的混胺由N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺组成，所述的N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为10～12：33～36：30～33：19～21。

进一步的，所述的N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为11.2：34.6：31.8：20。

本发明还提供了上述的腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂的制备方法，包括一个称量腰果酚缩水甘油醚和混胺的步骤，在所述的称量腰果酚缩水甘油醚和混胺的步骤中，先按照重量百分比称取腰果酚缩水甘油醚和混胺，所述的腰果酚缩水甘油醚和混胺的重量比为80～60:20～40，所述的混胺由N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺组成，所述的N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为10～12：33～36：30～33：19～21，将混胺投放到一个反应釜中，将反应釜加热到50～70℃，在600～800转/分钟的搅拌条件下，将腰果酚缩水甘油醚滴加到反应釜中，滴加1～3小时后结束，搅拌反应3～4小时，得到腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂。

进一步的，将腰果酚缩水甘油醚滴加入反应釜的过程中，腰果酚缩水甘油醚滴加的速度为1～3滴/秒。

进一步的，所述的N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为11.2：34.6：31.8：20。

本发明的原理是：腰果酚缩水甘油醚上的单环氧基团与混胺各不同组分中的胺基上的活泼氢发生开环加成反应，从而达到改性效果。化学式反应式为：

腰果酚缩水甘油醚    N-氨乙基哌嗪

腰果酚缩水甘油醚改性N-氨基乙基哌嗪化合物

腰果酚缩水甘油醚    2-氨基乙醇

腰果酚缩水甘油醚改性2-氨基乙醇化合物

腰果酚缩水甘油醚    多乙烯多胺

腰果酚缩水甘油醚改性多乙烯多胺化合物

腰果酚缩水甘油醚    三乙烯四胺

腰果酚缩水甘油醚改性三乙烯四胺化合物

本发明的这种腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂的指标为：25℃下粘度为4000-5000mpa.s，固体份含量>95％，胺值280-320mgKOH/g，外观为红褐色透明液体。

本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明的腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂，能够在中常温的条件下固化。本发明能有效降低混胺的毒性和挥发性，降低成本，同时改善环氧涂料在施工过程中容易出现的各类漆膜疾病。本发明的固化剂与E51环氧树脂的凝胶时间为25℃下20-40分钟。

具体实施方式：

实施例1

在反应釜中加入混胺28份，在60℃、600～800转/分钟的搅拌条件下，慢慢滴加入72份的腰果酚缩水甘油醚，在2小时内滴加完毕，搅拌分散3-4小时，得到最终产物。

进一步的，所述的混胺由N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺组成，所述的N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为10～12：33～36：30～33：19～21。

听板用砂皮纸打磨，用二甲苯溶剂清洗，除油去脂后晾干。

实施例2

本发明的这种腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂，由腰果酚缩水甘油醚和混胺组份合成，所述的腰果酚缩水甘油醚和混胺的重量比为60∶40，所述的混胺由N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺组成，所述的N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为10～12：33～36：30～33：19～21。在反应釜中加入混胺，在50℃、600～800转/分钟的搅拌条件下，慢慢滴加入腰果酚缩水甘油醚，在1小时内滴加完毕，搅拌分散3-4小时，得到最终产物。

进一步的，所述的N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为11.2：34.6：31.8：20。

实施例3

本发明的这种腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂，由腰果酚缩水甘油醚和混胺组份合成，所述的腰果酚缩水甘油醚和混胺的重量比为80∶20，所述的混胺由N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺组成，所述的N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为10～12：33～36：30～33：19～21。在反应釜中加入混胺，在70℃、600～800转/分钟的搅拌条件下，慢慢滴加入腰果酚缩水甘油醚，在3小时内滴加完毕，搅拌分散3-4小时，得到最终产物。

进一步的，所述的N-氨乙基哌嗪、2-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为11.2：34.6：31.8：20。

实施例4

在25℃条件下，E51环氧树脂和腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂以10∶7.5配比配制，混合均匀后，用湿膜制备器制备漆膜，25℃常温干燥7天，测试性能：凝胶时间23分钟，硬度shore D>75，固块透明；涂膜表面平整光滑，少量缩孔，漆膜干膜厚约30um，冲击50cm，弯曲1mm，附着力1级。

实施例5

在25℃条件下，E44环氧树脂和腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂以10∶6配比配制，混合均匀后，用湿膜制备器制备漆膜，25℃常温干燥7天，测试性能：漆膜干膜厚约25um，硬度shore D>75，固块透明，涂膜表面平整光滑，少量气泡，冲击50cm，弯曲1mm，附着力1级。

上述实验表明，本发明的腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂，低挥发性固含量高，具有良好的物理化学性能。配套环氧树脂制漆使用，涂膜机械性能优良。

Claims (5)

1.一种腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂，其特征在于：由腰果酚缩水甘油醚和混胺合成，所述的腰果酚缩水甘油醚和混胺的重量比为80～60：20～40，所述的混胺由N-氨乙基哌嗪、２-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺组成，所述的N-氨乙基哌嗪、２-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为10～12：33～36： 30～33：19～21。

2.如权利要求1所述的腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂，其特征在于：所述的N-氨乙基哌嗪、２-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为11.2：34.6：31.8：20。

3.一种制备如权利要求1所述的腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂的方法，其特征在于：包括一个称量腰果酚缩水甘油醚和混胺的步骤，在所述的称量腰果酚缩水甘油醚和混胺的步骤中，先按照重量百分比称取腰果酚缩水甘油醚和混胺，所述的腰果酚缩水甘油醚和混胺的重量比为80～60:20～40，所述的混胺由N-氨乙基哌嗪、２-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺组成，所述的N-氨乙基哌嗪、２-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为10～12：33～36： 30～33：19～21，将混胺投放到一个反应釜中，将反应釜加热到50～70℃，在600～800转/分钟的搅拌条件下，将腰果酚缩水甘油醚滴加到反应釜中，滴加1～3小时后结束，搅拌反应3～4小时，得到腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂。

4.如权利要求3所述的腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂的制备方法，其特征在于：在将腰果酚缩水甘油醚滴加到反应釜的过程中，腰果酚缩水甘油醚滴加的速度1～3滴/秒。

5.如权利要求3所述的腰果酚缩水甘油醚改性混胺固化剂的制备方法，其特征在于：所述的N-氨乙基哌嗪、２-氨基乙醇、多乙烯多胺和三乙烯四胺的重量比为11.2：34.6：31.8：20。