專利名稱：一種氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱固性液體樹(shù)脂生產(chǎn)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂及
其加工工藝。
背景技術(shù)：
普通環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂是由環(huán)氧樹(shù)脂與甲基丙烯酸或丙烯酸反應(yīng)，再將生成物溶于 苯乙烯中制成的一種熱固性液體樹(shù)脂。該樹(shù)脂既有環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)良的耐熱、高力學(xué)強(qiáng)度、以及 耐化學(xué)品腐蝕等性能，又有不飽和聚酯樹(shù)脂的快速固化和容易操作等優(yōu)點(diǎn)。該樹(shù)脂可通過(guò) 手糊、纏繞、拉擠、噴射等各種復(fù)合材料成型工藝制成玻璃鋼制品，如貯運(yùn)酸或堿的槽、罐、 管道、設(shè)備耐腐蝕襯里以及其它防酸、堿腐蝕的裝置，廣泛應(yīng)用于石油、電鍍、冶金、造紙、輕 紡、電力、生化工程等行業(yè)中。 但是普通環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂有一缺陷，即樹(shù)脂固化時(shí)接觸空氣的表面層易發(fā)粘，造 成施工難度加大，影響了該樹(shù)脂的進(jìn)一步推廣使用。 目前為了解決環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂固化時(shí)表面發(fā)粘問(wèn)題，克服氧氣的阻聚作用，常用 的方法是l)加入一種成膜物(如石蠟)，以形成對(duì)空氣的機(jī)械屏蔽，它能溶解于樹(shù)脂中， 并能在施工后擴(kuò)散到表面。但石蠟的加入不僅會(huì)降低附著力、清晰度、光澤等性能，而且還 需要打磨、拋光，非常不便，效果也不理想。2)用多元醇烯丙基醚、醋酸丁酸纖維素對(duì)樹(shù)脂 進(jìn)行改性，半酯化法和封端法改性不適合在合成乙烯基樹(shù)脂時(shí)使用，起始法改性將烯丙基 醚與其他物料同時(shí)投入反應(yīng)器，于185t:進(jìn)行酯化反應(yīng)，但在酯化過(guò)程中必須加入大量阻聚 劑，以防止物料在反應(yīng)釜內(nèi)凝膠，生產(chǎn)過(guò)程難以控制。3)專利200610117800提出一種氣干 性環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂的合成工藝，由低環(huán)氧當(dāng)量和高環(huán)氧當(dāng)量的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī) 一元不飽和羧酸在120 16(TC有催化劑和阻聚劑存在下反應(yīng)，再被可交聯(lián)單體稀釋合成。 但是按專利提供的方法很難做出氣干性樹(shù)脂。 氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂在空氣中固化可以不受氧氣的干擾而干燥成膜，表面不發(fā) 粘。這種特性又稱為空氣干燥性，簡(jiǎn)稱氣干性。環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂的固化機(jī)理是自由基共聚 反應(yīng)，自由基的活性決定聚合反應(yīng)速度進(jìn)而影響分子量的大小。環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂固化時(shí)表 面發(fā)粘是由于空氣中的氧氣引起的，初期生成的自由基礦與02結(jié)合生成聚合物過(guò)氧自由基 R02 ， R'的活性比R02.的活性大的多，R'的半衰期為10-8s， R02.的半衰期為10—2s，在表面停 留在R02'這一階段，就抑制了聚合物分子量的增長(zhǎng)。但是過(guò)氧自由基R02'易于電正性碳上 相連的氫原子發(fā)生反應(yīng)，生成聚合物的氫過(guò)氧化物，艮卩
R00 — R00H+& 聚合物的氫過(guò)氧化物可以產(chǎn)生強(qiáng)的自由基，使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，生成高分子量的化 合物。烯丙基醚(CH2 = CH-CH2-0_)中有電正性碳原子，具有自動(dòng)吸氧的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂及其加工工藝。
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，該環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂的原料含有液體環(huán)氧 樹(shù)脂、不飽和一元有機(jī)酸、催化劑Q、氣干性基團(tuán)提供劑、搭橋劑、催化劑G、交聯(lián)劑以及阻 聚劑； 各原料的重量份配比如下 液體環(huán)氧樹(shù)脂25 50份；不飽和一元有機(jī)酸10 30份； 催化劑Q :0. 002 0. 5份；氣干性基團(tuán)提供劑:5 20份； 搭橋劑10 30份；催化劑C2 :0. 002 0. 3份； 交聯(lián)劑20 45份；阻聚劑0. 02 0. 1份； 所述的液體環(huán)氧樹(shù)脂為環(huán)氧值為0. 51mol/100g的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧值為 0. 44mol/100g的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧值為0. 51mol/100g的酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧值為 0. 44mol/100g的酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂；
所述的催化劑Q為三苯基膦；
所述的搭橋劑為異氰酸酯； 所述的催化劑C2為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫中的一種； 所述的交聯(lián)劑為苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、三聚氰酸三 烯丙酯中的一種或兩種以上的混合物； 所述的阻聚劑為對(duì)苯二酚、叔丁基對(duì)苯二酚、叔丁基鄰苯二酚、對(duì)甲氧基苯酚中的 一種或兩種以上的混合物。 所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸 酯、甲苯二異氰酸酯三聚體、含有異氰酸酯基的預(yù)聚物中的一種或兩種以上的混合物。
所述的不飽和一元酸為甲基丙烯酸或丙烯酸。 所述的氣干性基團(tuán)提供劑為甘油二烯丙基醚、三羥甲基丙烷二烯丙基醚、季戊四 醇二烯丙基醚、雙環(huán)戊二烯中的一種或兩種以上的混合物。 加工工藝如下將液體環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和一元有機(jī)酸、催化劑Q、阻聚劑按配方量 加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度在80 12(TC，反應(yīng)至酸值《20mgK0H/g，反應(yīng)完畢后將 產(chǎn)物倒入已加入配方量交聯(lián)劑的反應(yīng)釜中，攪拌均勻，降溫至室溫，得產(chǎn)物X ;
將氣干性基團(tuán)提供劑、搭橋劑、催化劑(:2、阻聚劑按配方量加入反應(yīng)釜中，攪拌均 勻，保持溫度在80 120°C ，反應(yīng)至羥值《10mgK0H/g，反應(yīng)完畢，降溫至室溫，得產(chǎn)物Y ;
將上述產(chǎn)物X、產(chǎn)物Y、適量阻聚劑加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度在60 10(TC，反應(yīng)至異氰酸酯基含量《0. 1%，即得氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂。 本發(fā)明的氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐化學(xué)腐蝕性能，氣干性 好，降低了施工難度，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。該環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂的加工工藝降低了反應(yīng)溫度，可 有效避免因溫度過(guò)高引起的樹(shù)脂凝膠報(bào)廢事故，同時(shí)降低了能耗，提高了工藝安全性，有利 于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 : 取25kg環(huán)氧值為0. 51mol/100g的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、10kg甲基丙烯酸、0. 002kg 三苯基膦、0. 007kg對(duì)苯二酚加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度在80°C，反應(yīng)至酸值20mgK0H/g，反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物倒入已加入20kg苯乙烯的反應(yīng)釜中，攪拌均勻，降溫至室 溫，得產(chǎn)物X ; 取5kg甘油二烯丙基醚、10kg含有異氰酸酯基的預(yù)聚物、0. 002kg 二月桂酸二丁 基錫、0. 007kg對(duì)苯二酚按配方量加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度在8(TC，反應(yīng)至羥值 10mgK0H/g，反應(yīng)完畢，降溫至室溫，得產(chǎn)物Y ; 將上述產(chǎn)物X、產(chǎn)物Y、0. 007kg對(duì)苯二酚加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度在 IO(TC，反應(yīng)至異氰酸酯基含量O. 1%，即得氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂。
實(shí)施例2 : 取37kg環(huán)氧值為0. 44mol/100g的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、20kg丙烯酸、0. 25kg三苯 基膦、0. 015kg叔丁基對(duì)苯二酚加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度在IO(TC，反應(yīng)至酸值 18mgK0H/g，反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物倒入已加入33kg 二乙烯基苯和乙烯基甲苯混合物的反應(yīng)釜 中，攪拌均勻，降溫至室溫，得產(chǎn)物X ; 取13kg三羥甲基丙烷二烯丙基醚、20kg甲苯二異氰酸酯和二苯基甲烷二異氰酸 酯的混合物、0. 15kg辛酸亞錫、0.015kg叔丁基對(duì)苯二酚加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫 度在IO(TC ，反應(yīng)至羥值8mgK0H/g，反應(yīng)完畢，降溫至室溫，得產(chǎn)物Y ; 將上述產(chǎn)物X、產(chǎn)物Y、0. 015kg叔丁基對(duì)苯二酚加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫 度在8(TC，反應(yīng)至異氰酸酯基含量0. 08%，即得氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂。
實(shí)施例3 : 取50kg環(huán)氧值為0. 51mol/100g的酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂、30kg甲基丙烯酸、0. 5kg三苯 基膦、0. 03kg叔丁基鄰苯二酚和對(duì)甲氧基苯酚的混合物加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度 在12(TC，反應(yīng)至酸值16mgK0H/g，反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物倒入已加入45kg乙烯基甲苯和甲基丙 烯酸甲酯混合物的反應(yīng)釜中，攪拌均勻，降溫至室溫，得產(chǎn)物X ; 取20kg季戊四醇二烯丙基醚和雙環(huán)戊二烯的混合物、30kg六亞甲基二異氰酸酯 和甲苯二異氰酸酯三聚體的混合物、0. 3kg 二月桂酸二丁基錫、0. 03kg叔丁基鄰苯二酚和 對(duì)甲氧基苯酚的混合物加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度在120°C ，反應(yīng)至羥值6mgK0H/ g，反應(yīng)完畢，降溫至室溫，得產(chǎn)物Y ; 將上述產(chǎn)物X、產(chǎn)物Y、0. 03kg叔丁基鄰苯二酚和對(duì)甲氧基苯酚的混合物加入反應(yīng) 釜中，攪拌均勻，保持溫度在IO(TC，反應(yīng)至異氰酸酯基含量O. 06%，即得氣干性環(huán)氧乙烯 基樹(shù)脂。
實(shí)施例4 : 取32kg環(huán)氧值為0. 44mol/100g的酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂、18kg甲基丙烯酸、0. 20kg三 苯基膦、0. 012kg叔丁基鄰苯二酚加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度在IO(TC，反應(yīng)至酸值 12mgK0H/g，反應(yīng)完畢后將產(chǎn)物倒入已加入30kg甲基丙烯酸甲酯和三聚氰酸三烯丙酯混合 物的反應(yīng)釜中，攪拌均勻，降溫至室溫，得產(chǎn)物X ; 取11kg季戊四醇二烯丙基醚、18kg甲苯二異氰酸酯三聚體、0. 10kg二月桂酸二 丁基錫、0.012kg叔丁基鄰苯二酚加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度在95t:，反應(yīng)至羥值 7mgK0H/g，反應(yīng)完畢，降溫至室溫，得產(chǎn)物Y ; 將上述產(chǎn)物X、產(chǎn)物Y、0. 012kg叔丁基鄰苯二酚加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫 度在7(TC，反應(yīng)至異氰酸酯基含量0. 07%，即得氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂。
權(quán)利要求
一種氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂，其特征在于該環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂的原料含有液體環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和一元有機(jī)酸、催化劑C1、氣干性基團(tuán)提供劑、搭橋劑、催化劑C2、交聯(lián)劑以及阻聚劑；各原料的重量份配比如下液體環(huán)氧樹(shù)脂25～50份；不飽和一元有機(jī)酸10～30份；催化劑C10.002～0.5份；氣干性基團(tuán)提供劑5～20份；搭橋劑10～30份；催化劑C20.002～0.3份；交聯(lián)劑20～45份；阻聚劑0.02～0.1份；所述的催化劑C1為三苯基膦；所述的搭橋劑為異氰酸酯；所述的催化劑C2為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫中的一種；所述的交聯(lián)劑為苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、三聚氰酸三烯丙酯中的一種或兩種以上的混合物；所述的阻聚劑為對(duì)苯二酚、叔丁基對(duì)苯二酚、叔丁基鄰苯二酚、對(duì)甲氧基苯酚中的一種或兩種以上的混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂，其特征在于所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯三聚體、含有 異氰酸酯基的預(yù)聚物中的一種或兩種以上的混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂，其特征在于所述的不飽和一元酸為甲基丙烯酸或丙烯酸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂，其特征在于所述的氣干性基團(tuán)提供劑為甘油二烯丙基醚、三羥甲基丙烷二烯丙基醚、季戊四醇二烯丙基醚、雙環(huán)戊二烯中的一 種或兩種以上的混合物。
5. —種氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂的加工工藝，其特征在于加工工藝如下將液體環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和一元有機(jī)酸、催化劑Q、阻聚劑按配方量加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度在80 12(TC，反應(yīng)至酸值《20mgK0H/g，反應(yīng)完畢后，將產(chǎn)物倒入已加入配方量交聯(lián)劑的反 應(yīng)釜中，攪拌均勻，降溫至室溫，得產(chǎn)物X ;將氣干性基團(tuán)提供劑、搭橋劑、催化劑Cy阻聚劑按配方量加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保 持溫度在80 120°C ，反應(yīng)至羥值《10mgK0H/g，反應(yīng)完畢，降溫至室溫，得產(chǎn)物Y ;將上述產(chǎn)物X、產(chǎn)物Y、適量阻聚劑加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，保持溫度在60 IO(TC ，反 應(yīng)至異氰酸酯基含量《0. 1%，即得氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂及其加工工藝，屬于熱固性液體樹(shù)脂生產(chǎn)領(lǐng)域，該環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂的原料含有液體環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和一元有機(jī)酸、催化劑C1、氣干性基團(tuán)提供劑、搭橋劑、催化劑C2、交聯(lián)劑以及阻聚劑。本發(fā)明的氣干性環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐化學(xué)腐蝕性能，氣干性好，降低了施工難度，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。該環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂的加工工藝降低了反應(yīng)溫度，可有效避免因溫度過(guò)高引起的樹(shù)脂凝膠報(bào)廢事故，同時(shí)降低了能耗，提高了工藝安全性，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C08L63/10GK101787179SQ201010127778
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者孫友梅, 王慶斌, 郭君岐, 馬曉燕 申請(qǐng)人:新時(shí)代(濟(jì)南)民爆科技產(chǎn)業(yè)有限公司