一種甘脲樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種甘脲樹脂及其制備方法。本發(fā)明將甘脲與羥基乙醛反應(yīng)得到了八官能度的羥甲基化甘脲，然后再甲醚化得到八官能度的甲醇醚化甘脲樹脂。甘脲樹脂的官能度由原來的四提高到了八，有效增加了甘脲樹脂的可交聯(lián)數(shù)，可顯著提高甘脲樹脂作為交聯(lián)劑的交聯(lián)效率。另外，本發(fā)明的新型甘脲樹脂的制備方法操作工藝簡單、合成溫度低，將反應(yīng)產(chǎn)物用少量水洗可除去調(diào)節(jié)pH值所引入的鹽，從而提高了產(chǎn)品的純度。
【專利說明】一種甘脲樹脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交聯(lián)劑及其制備方法，特別是涉及一種甘脲樹脂及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]甘脲樹脂是一種新型高性能的涂料用交聯(lián)劑，屬于單體型的高烷基化氨基樹脂。甘脲樹脂可用于高固體分涂料和水性涂料及溶劑型涂料，能與短油醇酸樹脂及其他多種樹脂混溶，其保色性和耐鹽霧性優(yōu)于普通的三聚氰胺樹脂，最大的優(yōu)點(diǎn)是用酸固化劑可以降低固化溫度，烘烤時甲醛揮發(fā)量少。
[0003]甘脲樹脂一般由甘脲為原料，在pH=9_ll的堿性條件下與甲醛反應(yīng)，生成四羥甲基甘脲，再用低分子醇(如甲醇)與四羥甲基甘脲在強(qiáng)酸的條件下發(fā)生脫水縮合反應(yīng)生成烷氧基甲基甘脲樹脂(如四甲氧甲基甘脲)。通過調(diào)節(jié)低分子醇的添加量，可以合成不同醚化程度的甘脲樹脂，如二甲氧基甲基二乙氧基甲基甘脲(ME⑶)，四甲氧甲基甘脲(TMMGU)，四丁氧基甲基甘脲(TBGU)。MEGU既溶于水，也溶于有機(jī)溶劑，可配制固體含量很高的水性涂料，且耐腐蝕性好，對鋼材附著力強(qiáng)。TBGU不溶于水而溶于有機(jī)溶劑，與丙烯酸水性樹脂配合，經(jīng)乳化制漆，其光澤及耐人工老化性均優(yōu)于甲醚化的三聚氰胺甲醛樹脂。TMM⑶在pH值大于4時水解不易進(jìn)行，在pH值小于3時，水解非常迅速，可在粉末涂料中使用。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)，特別地，《合成四甲氧甲基甘脲工藝條件的研究》(劉愛花，《太原理工大學(xué)學(xué)報》第42卷第4期2011年7月，387-391)介紹，四甲氧甲基甘脲是一種新型粉末涂料的交聯(lián)劑，它能夠和含有羥基、羧基、酰胺基、氨基甲酸等官能團(tuán)的聚合物反應(yīng)交聯(lián)而固化，因此它特別適合于室外型耐久粉末涂料的制備。該四甲氧甲基甘脲的制備方法是，首先，通過堿催化把甘脲和多聚甲醛縮合成四羥甲基甘脲中間體，然后再與過量的甲醇在酸性條件，使甲醇與四個羥基進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)，最終生成四甲氧甲基甘脲。此方法工藝簡單，操作方便，成本低，純度高，環(huán)境污染小。
[0005]甘脲樹脂作為一種交聯(lián)劑，它`的固化機(jī)理是在高溫的條件下，烷氧基和羥基等與基體樹脂上的羥基、羧基、酰胺基等基團(tuán)發(fā)生共縮聚反應(yīng)而交聯(lián)固化。甘脲樹脂上的烷氧基和羥基的總數(shù)量(即官能度)決定了其參與交聯(lián)的最大限度。而在現(xiàn)有技術(shù)中，一般的甘脲樹脂由甘脲和甲醛反應(yīng)得到的官能度為四，由于官能度較低，導(dǎo)致交聯(lián)能力較弱。若要提高甘脲樹脂的交聯(lián)能力，則需要提高其官能度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中一般的甘脲樹脂官能度為四導(dǎo)致的交聯(lián)能力較弱的不足，提供一種新的甘脲樹脂及其制備方法，該甘脲樹脂由原來的四官能度提高到八官能度，從而有效提高其作為交聯(lián)劑的交聯(lián)固化能力。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:由甘脲與羥基乙醛在堿性條件下反應(yīng)得到八官能度的羥基化甘脲，再在強(qiáng)酸條件下與甲醇發(fā)生醚化反應(yīng)得到八官能度的甲醇醚化甘脲樹脂。該八官能度的甲醚化甘脲樹脂分子式如下:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.八宮能度的甘脲樹脂，其分子式為: —O O O—
\ JJ / _o-Ln N-Lo— H 。 -O—r-~N N1—0^—
2.一種如權(quán)利要求1所述的甘脲樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:在反應(yīng)瓶中加入水和羥基乙醛，用堿調(diào)節(jié)至pH>7，加入甘脲，加熱至30~70°C的溫度，反應(yīng)I~10小時； 步驟2:將水分完全蒸出，然后加入甲醇，再用酸調(diào)節(jié)至pH〈7，加熱至30~80°C的溫度，反應(yīng)I~10小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甘脲樹脂的制備方法，其特征在于，還包括如下步驟: 步驟3:用堿調(diào)節(jié)至pH值小于7.5且大于5.5，將水分完全蒸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的甘脲樹脂的制備方法，其特征在于: 所述步驟I中，加熱溫度·為30~55°C，反應(yīng)時間為I~5小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的甘脲樹脂的制備方法，其特征在于: 所述步驟2中，加熱溫度為30~60°C，反應(yīng)時間為I~5小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的甘脲樹脂的制備方法，其特征在于: 所述步驟2中，加熱溫度為30~60°C，反應(yīng)為I~5小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甘脲樹脂的制備方法，其特征在于，所述步驟2中水分蒸發(fā)是在負(fù)壓下完成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的甘脲樹脂的制備方法，其特征在于，所述步驟3中水分蒸發(fā)是在負(fù)壓下完成的。
【文檔編號】C07D487/04GK103819473SQ201310276407
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】江盛鴻 申請人:江陰摩爾化工新材料有限公司