一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法,包括以下步驟:a)硅磷雜化物合成;b)非離子型水性環(huán)氧自乳化劑制備;c)熔膠-凝膠法制備有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑。本發(fā)明還公開了所述固化劑及其在環(huán)氧防火阻燃涂料基料中的用途。本發(fā)明所述固化劑具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)提高了環(huán)氧樹脂固化劑阻燃性、耐熱性、柔韌性、與基體的粘結(jié)性以及其力學(xué)性能;(2)防止添加型、阻燃劑普遍存在的遷移、吸潮等缺陷;(3)采用所述固化劑制備環(huán)氧涂料,既實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂的自乳化和水性化,又賦予涂層防火阻燃性、耐熱性和柔韌性能。
【專利說(shuō)明】一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑及其制 備方法和用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂材料【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化 環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著材料科學(xué)的發(fā)展,環(huán)氧樹脂及其涂層因其較好的理化性能而廣泛運(yùn)用于電子 電器(如覆銅板、電子封裝材料)、交通運(yùn)輸行業(yè)(如手機(jī)外殼、飛機(jī)行業(yè))和建筑(如鋼結(jié) 構(gòu)表面環(huán)氧功能涂層)等領(lǐng)域,然而,絕大多數(shù)環(huán)氧樹脂材料在空氣中的易燃性(其極限氧 指數(shù)L0I都低于22 % )使其在使用過(guò)程中存在極大安全隱患,因此,如何提高環(huán)氧樹脂材料 的阻燃性能成為亟待解決的問題。
[0003] 含鹵環(huán)氧樹脂固化物鹵系阻燃劑(特別是溴系和氯系)是目前環(huán)氧樹脂阻燃劑中 運(yùn)用最多的有機(jī)阻燃劑,但其燃燒和受熱分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量腐蝕性氣體和有毒煙霧,而被 逐漸禁用。因此,開發(fā)低煙、無(wú)毒、對(duì)環(huán)境友好的阻燃劑(如含磷、含硅、含氮、含納米填料的 阻燃劑)成為當(dāng)今阻燃劑發(fā)展的主要趨勢(shì)。
[0004] 有機(jī)磷系阻燃劑通過(guò)生成強(qiáng)脫水性聚磷酸而使含氧有機(jī)物迅速脫水碳化形成具 有三維空間的致密結(jié)構(gòu)的黏稠、不易揮發(fā)碳化物覆蓋于被燃物表面,從而減少可燃性逸出 物的生成阻礙氧氣向反應(yīng)區(qū)的擴(kuò)散,起到少煙、少毒性、腐蝕性氣體生成的環(huán)保隔絕阻燃效 應(yīng)。在有機(jī)磷系阻燃劑當(dāng)中,膦菲類化合物9, 10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物 (D0P0)及其衍生物,因具有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和良好的反應(yīng)性能(其結(jié)構(gòu)中的P-Η活潑氫,非 常容易與缺電子碳(如雙鍵、羰基或環(huán)氧基等)形成新的化合物),是制備反應(yīng)型含磷阻燃 環(huán)氧樹脂及其固化劑的首選材料。反應(yīng)型阻燃環(huán)氧樹脂分為對(duì)環(huán)氧樹脂阻燃改性也有對(duì)固 化劑阻燃改性兩方面。
[0005] 在D0P0衍生物中引入環(huán)氧基,可制備本征型阻燃環(huán)氧樹。Schlifer等人利用 D0P0氧化產(chǎn)物或D0P0甲醛加成物與酚醛環(huán)氧樹脂反應(yīng)合成了新型阻燃酚醛環(huán)氧樹脂,其 固化劑當(dāng)磷含量由〇增至1.66%,L0I可由26增至33,有的體系甚至高達(dá)39, Tg溫度也隨 之升高到185°C以上水平,從而表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃與耐熱性。
[0006] 將含磷基團(tuán)(如D0P0)引入到含羥基、氨基或者羧基的環(huán)氧樹脂固化劑中,通過(guò) 分子設(shè)計(jì),不僅可以實(shí)現(xiàn)不同磷含量、熱穩(wěn)定性和剛性以及不同固化溫度,而且比較方便 地實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂的水性化和自乳化功能,從而改善其綜合運(yùn)用性能。
[0007] 另一方面,有機(jī)硅阻燃劑具有低燃速、低釋熱、防低落、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn),并且通 過(guò)有機(jī)硅對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性,當(dāng)燃燒時(shí),含硅基團(tuán)的低表面能使其遷移到環(huán)氧樹脂的表 面,形成耐熱保護(hù)層,從而避免聚合物發(fā)生進(jìn)一步的熱降解。有機(jī)硅阻燃劑能提高其柔韌性 和高溫耐熱性,但是單獨(dú)使用時(shí)阻燃效果不夠理想。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性 自乳化環(huán)氧樹脂固化劑,將有機(jī)硅、有機(jī)磷相結(jié)合,共同改性環(huán)氧樹脂,發(fā)揮硅與磷協(xié)同阻 燃效應(yīng),解決了以往環(huán)氧樹脂低阻燃性的問題,同時(shí)也提高了環(huán)氧樹脂的柔韌性和高溫耐 熱性。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化 環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法,包括以下步驟:
[0010] a)硅磷雜化物合成:將帶缺電子活性基團(tuán)有機(jī)硅與D0P0以相同的物質(zhì)的量加入 到裝有回流冷凝管、溫度計(jì)和攪拌裝置的燒瓶中,并加入催化劑,待D0P0與所述催化劑在 有機(jī)硅中完全熔融,升溫?cái)嚢杌亓鳎玫胶枇纂s化物的溶液或凝膠狀物質(zhì)A ; toon] b)非離子型水性環(huán)氧自乳化劑制備:在裝有氮?dú)馔ㄈ胙b置、回流冷凝管、溫度計(jì) 和機(jī)械攪拌器的500ml四口燒瓶中,加入多胺和溶劑,攪拌的同時(shí),用恒壓滴液漏斗將溶有 擴(kuò)鏈劑和所述溶劑的混合溶液加入至所述四口燒瓶中進(jìn)行加熱反應(yīng),然后加入雙酚環(huán)氧樹 脂和所述溶劑的混合溶液,再進(jìn)行加熱反應(yīng),得到含環(huán)氧基的溶液B ;
[0012] c)熔膠-凝膠法制備有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑:向步驟a) 的A中滴入去離子水,A中硅磷雜化物與去離子的摩爾比為1 :1?3,攪拌均勻,再按A中硅 磷雜化物與溶液B中環(huán)氧基的摩爾比為1 :1?2將A和溶液B混合攪拌后,得到有機(jī)硅磷 雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑。
[0013] 作為本發(fā)明有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí) 施方式,步驟a)中帶缺電子活性基團(tuán)的有機(jī)硅為硅氧烷或硅樹脂,所述硅氧烷為帶環(huán)氧基 的硅氧烷和含雙鍵的硅氧烷中的一種或兩種,所述硅樹脂為改性硅樹脂和活性硅油中的一 種或兩種,其中,所述帶環(huán)氧基的硅氧烷為KH560或聚二甲基硅氧烷,所述含雙鍵的硅氧烷 為 KH570。
[0014] 作為本發(fā)明有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí) 施方式,所述步驟a)中雙酚環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51或雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44。
[0015] 作為本發(fā)明有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí) 施方式,步驟a)中D0P0為9, 10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物。
[0016] 作為本發(fā)明有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí) 施方式,步驟a)中催化劑為三乙胺、4-甲基-2-乙基咪唑、二丁基二月桂酸錫中的一種。
[0017] 作為本發(fā)明有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí) 施方式,步驟b)中多胺為十八胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多 胺、己二胺、對(duì)苯二胺、4, 4' -聯(lián)苯二胺中的至少一種。
[0018] 作為本發(fā)明有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí) 施方式,步驟b)中擴(kuò)鏈劑為乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇雙縮水甘油醚-400、丙二醇二 縮水甘油醚、丁二醇二縮水甘油醚、己二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、一縮二 乙二醇二縮水甘油醚、二縮二乙二醇縮水甘油醚、聚醚多元醇二縮水甘油醚中的至少一種。
[0019] 作為本發(fā)明有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí) 施方式,步驟b)中溶劑為丙二醇甲醚或無(wú)水乙醇。
[0020] 作為本發(fā)明有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí) 施方式,步驟b)中所述四口燒瓶?jī)?nèi)的反應(yīng)溫度為45 - 90°C,反應(yīng)時(shí)間為3-8h,加入雙環(huán)氧 樹脂和溶劑的混合溶液后的的反應(yīng)溫度為35 - 80°C,反應(yīng)時(shí)間為l-5h ;
[0021] 溶液或凝膠狀物質(zhì)A和溶液B混合后的攪拌時(shí)間為3-5h。
[0022] 此外,本發(fā)明還提供一種所述方法制備的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂 固化劑,其含D0P0和有機(jī)硅。
[0023] 另外,本發(fā)明還提供一種所述方法制備的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂 固化劑在環(huán)氧防火阻燃涂料基料中的用途,包括以下步驟:
[0024] 在50°C下,按質(zhì)量比為雙酚環(huán)氧樹脂:有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固 化劑=2:1的比例倒入配漆杯,在50?60°C的溫度下加入去離子水,高速攪拌至出現(xiàn)均勻 的環(huán)氧乳液,使其固含量在50%左右,即得防火涂料所用基料。
[0025] 本發(fā)明一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有 如下的優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0026] (1)通過(guò)D0P0中的活性P-Η鍵與有機(jī)硅氧烷中的缺電子官能團(tuán)反應(yīng),將含磷并具 一定耐熱性能的D0P0引入到硅氧烷中,通過(guò)熔膠-凝膠化技術(shù),將硅磷雜化阻燃因子引入 到具有表面活性功能的多胺固化劑中,從而制備含硅磷雜化的,具有高效阻燃功能和耐熱 功能的自乳化環(huán)氧固化劑;
[0027] (2)通過(guò)阻燃因子硅磷與環(huán)氧樹脂相連,避免了外添型阻燃劑所帶來(lái)的諸如阻燃 劑與基體的相容性差、阻燃劑遷移等缺陷,從而保證良好而持久的阻燃效果,保證阻燃效果 的長(zhǎng)效穩(wěn)定性和均一性,因此,本過(guò)程制備具有阻燃功能的水性環(huán)氧多胺固化劑及其相應(yīng) 環(huán)氧阻燃涂層基料、防火阻燃涂層的過(guò)程簡(jiǎn)單,成本低廉,適合于防火涂料的工業(yè)化生產(chǎn);
[0028] (3)所制備的環(huán)氧固化劑兼具阻燃、耐熱和自乳化三重功能,采用所述固化劑制備 環(huán)氧涂料,既能方便地實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂的自乳化和水性化,又能賦予涂層一定的防火阻燃、耐 熱、柔韌性能等較好的環(huán)氧綜合性能。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 為更好的說(shuō)明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn),下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明 作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 本發(fā)明為一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性環(huán)氧樹脂自乳化固化劑的制備方法的一種 實(shí)施例,本實(shí)施例所述方法包括以下步驟:
[0032] a)硅磷雜化物合成:將KH560與D0P0以相同的物質(zhì)的量加入到帶有回流冷凝管、 溫度計(jì)和攪拌裝置的燒瓶中,并加入催化劑4-甲基-2-乙基咪唑(用量為KH560質(zhì)量的 2% ),待D0P0與4-甲基-2-乙基咪唑在KH560中完全熔融,升溫?cái)嚢杌亓?-8h,得到含硅 磷雜化物的溶液或凝膠狀物質(zhì)A。
[0033] b)非離子型水性環(huán)氧自乳化劑制備:在裝有氮?dú)馔ㄈ胙b置、回流冷凝管、溫度計(jì) 和機(jī)械攪拌器的500ml四口燒瓶中,加入十八胺和溶劑丙二醇甲醚,攪拌下用恒壓滴液漏 斗將溶有擴(kuò)鏈劑聚乙二醇雙縮水甘油醚-400和丙二醇甲醚的混合溶液加入其中,在70°C 下攪拌反應(yīng)5h,然后加入雙酚A型環(huán)氧樹脂和丙二醇甲醚的混合溶液,50°C下反應(yīng)3h,得到 含環(huán)氧基的溶液B。
[0034] c)熔膠-凝膠法制備有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑:按摩爾比為 含硅磷雜化物的:H20 = 1 :1. 5的比例向A中滴入去離子水,再按A中硅磷雜化物與溶液B 中環(huán)氧基的摩爾比為1 :1. 5將A和溶液B混合攪拌后,得到含磷有機(jī)硅雜化環(huán)氧自乳化固 化劑。
[0035] 實(shí)施例2
[0036] 本發(fā)明為一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性環(huán)氧樹脂自乳化固化劑在環(huán)氧防火阻燃涂 料基料中的應(yīng)用。
[0037] 在50°C下,將10g雙酚環(huán)氧樹脂E-51和5g實(shí)施例1中所制備的固化劑倒入配漆 杯,在50?60°C的溫度下加入去離子水,高速攪拌至出現(xiàn)均勻的環(huán)氧乳液,使其固含量在 50%左右,即得防火涂料所用基料,在其中加入其它助劑,如顏料,消泡劑、填料等,制備成 為滿足不同材質(zhì)表面所需的環(huán)氧防火涂料。
[0038] 實(shí)施例3
[0039] 本發(fā)明為一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性環(huán)氧樹脂自乳化固化劑的制備方法的一種 實(shí)施例,本實(shí)施例所述方法包括以下步驟:
[0040] a)硅磷雜化物合成:在裝有機(jī)械攪拌、冷凝管和N2裝置的三口燒瓶中,將環(huán)氧樹 脂E-44完全溶解于無(wú)水乙醇中,加入羥基封端的聚二甲基硅氧烷和催化劑二丁基二月桂 酸錫,反應(yīng)3h,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除溶劑,升溫至100°C,加入D0P0和其質(zhì)量分?jǐn)?shù)1 %三苯基磷,升 溫至120°C反應(yīng)6h,得到含硅磷雜化物的凝膠狀物質(zhì)A ;
[0041] b)非離子型水性環(huán)氧自乳化劑制備:在裝有氮?dú)馔ㄈ胙b置、回流冷凝管、溫度計(jì) 和機(jī)械攪拌器的500ml四口燒瓶中,加入十八胺和溶劑丙二醇甲醚,攪拌下用恒壓滴液漏 斗將聚乙二醇雙縮水甘油醚-400和丙二醇甲醚的混合溶液加入其中,在70°C下攪拌反應(yīng) 5h,然后加入雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51的丙二醇甲醚溶液,50°C下反應(yīng)3h,得到產(chǎn)物B ;
[0042] c)熔膠-凝膠法制備有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑:按摩爾比含 硅磷雜化物的:H20 = 1 :2. 5比例,向A中滴入去離子水后,再按A中硅磷雜化物與溶液B中 環(huán)氧基的摩爾比為1 :1將A和溶液B混合攪拌后,得到含磷有機(jī)硅雜化環(huán)氧自乳化固化劑。
[0043] 實(shí)施例4
[0044] 本發(fā)明一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性環(huán)氧樹脂自乳化固化劑在環(huán)氧防火阻燃涂料 基料中的應(yīng)用。
[0045] 在50°C下,將10g雙酚環(huán)氧樹脂E-51和5g實(shí)施例3中所制備的固化劑倒入配漆 杯,在50?60°C的溫度下加入去離子水,高速攪拌至出現(xiàn)均勻的環(huán)氧乳液,使其固含量在 50%左右,即得防火涂料所用基料,在其中加入其它助劑,如顏料,消泡劑、填料等,制備成 為滿足不同材質(zhì)表面所需的環(huán)氧防火涂料。
[0046] 實(shí)施例5
[0047] 本發(fā)明為一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性環(huán)氧樹脂自乳化固化劑的制備方法的一種 實(shí)施例,本實(shí)施例所述方法包括以下步驟:
[0048] a)硅磷雜化物合成:將K-570與D0P0等摩爾加入到帶有回流冷凝管、溫度計(jì)和攪 拌裝置的燒瓶中,待D0P0完全熔融,升溫?cái)嚢杌亓?2小時(shí),得到含硅磷雜化物的凝膠狀物 質(zhì)或溶液A ;
[0049] b)非離子型水性環(huán)氧自乳化劑制備:在裝有氮?dú)馔ㄈ胙b置、回流冷凝管、溫度計(jì) 和機(jī)械攪拌器的500ml四口燒瓶中,加入十八胺和溶劑丙二醇甲醚,攪拌下用恒壓滴液漏 斗將聚乙二醇雙縮水甘油醚-400和丙二醇甲醚的混合溶液加入其中,在70°C下攪拌反應(yīng) 5h,然后加入雙酚A環(huán)氧樹脂E-51的丙二醇甲醚溶液,50°C下反應(yīng)3h,得到產(chǎn)物B ;
[0050] c)熔膠-凝膠法制備有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑:按摩爾比含 硅磷雜化物的:H20 = 1 :2比例,向A中滴入去離子水后,再按A中硅磷雜化物與溶液B中 環(huán)氧基的摩爾比為1 :2將A和溶液B混合攪拌3-5h后,得到含磷有機(jī)硅雜化環(huán)氧自乳化固 化劑。
[0051] 實(shí)施例6
[0052] 本發(fā)明一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性環(huán)氧樹脂自乳化固化劑在環(huán)氧防火阻燃涂料 基料中的應(yīng)用。
[0053] 在50°C下,將10g雙酚環(huán)氧樹脂E-51和5g實(shí)施例5中所制備的固化劑倒入配漆 杯,在50?60°C的溫度下加入去離子水,高速攪拌至出現(xiàn)均勻的環(huán)氧乳液,使其固含量在 50%左右,即得防火涂料所用基料,在其中加入其它助劑,如顏料,消泡劑、填料等,制備成 為滿足不同材質(zhì)表面所需的環(huán)氧防火涂料。
[0054] 對(duì)比例1
[0055] 本發(fā)明所述有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的耐熱性和阻燃性測(cè) 試
[0056] 分別采用實(shí)施例1、3、5制備得到的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化 劑作為測(cè)試對(duì)象,對(duì)比例采用的固化劑為三乙烯四胺。
[0057] 測(cè)試樣品制備過(guò)程為:取雙酚A型環(huán)氧樹脂2g,加入溶于2ml丙酮的固化劑 0. 45g,在40°C下真空抽干丙酮,導(dǎo)入硅橡膠模具中,40°C固化24小時(shí),然后在150°C固化 4h,即得測(cè)試樣品。
[0058] 將上述制備過(guò)程中的固化劑分別采用實(shí)施例1、3、5制備得到的有機(jī)硅磷雜化阻 燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑和對(duì)比例的三乙烯四胺,即得對(duì)應(yīng)的測(cè)試樣1、3、5及對(duì)比 樣。
[0059] 通過(guò)DSC和TGA分析其耐熱性,結(jié)果如表1所示。
[0060] 按照GB/T 2406. 1-2008分別測(cè)試測(cè)試樣1、3、5及對(duì)比樣的極限氧指數(shù),結(jié)果如表 1所示。
[0061] 表1耐熱性和阻燃性測(cè)試結(jié)果
[0062]
【權(quán)利要求】
1. 一種有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法,其特征在于,所述 方法包括以下步驟: a) 將帶缺電子活性基團(tuán)有機(jī)硅與DOPO以相同的物質(zhì)的量加入到裝有回流冷凝管、溫 度計(jì)和攪拌裝置的燒瓶中,并加入催化劑,待DOPO與所述催化劑在有機(jī)硅中完全熔融,升 溫?cái)嚢杌亓?,得到含硅磷雜化物的溶液或凝膠狀物質(zhì)A ; b) 在裝有氮?dú)馔ㄈ胙b置、回流冷凝管、溫度計(jì)和機(jī)械攪拌器的500ml四口燒瓶中,加入 多胺和溶劑,攪拌的同時(shí),用恒壓滴液漏斗將溶有擴(kuò)鏈劑和所述溶劑的混合溶液加入至所 述四口燒瓶中進(jìn)行加熱反應(yīng),然后加入雙酚環(huán)氧樹脂和所述溶劑的混合溶液,再進(jìn)行加熱 反應(yīng),得到含環(huán)氧基的溶液B; c) 向步驟a)的A中滴入去離子水,A中硅磷雜化物與去離子的摩爾比為1 :1?3,攪 拌均勻,再按A中硅磷雜化物與溶液B中環(huán)氧基的摩爾比為1 :1?2將A和溶液B混合攪 拌后,得到有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法, 其特征在于:所述步驟a)中有機(jī)硅為硅氧烷或硅樹脂,所述硅氧烷為帶環(huán)氧基的硅氧烷和 含雙鍵的硅氧烷中的一種或兩種,所述硅樹脂為改性硅樹脂和活性硅油中的一種或兩種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法, 其特征在于:所述步驟a)中DOPO為9, 10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法, 其特征在于:所述步驟a)中催化劑為三乙胺、4-甲基-2-乙基咪唑、二丁基二月桂酸錫中 的一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法, 其特征在于:所述步驟b)中多胺為十八胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、 多乙烯多胺、己二胺、對(duì)苯二胺、4, 4' -聯(lián)苯二胺中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法, 其特征在于:所述步驟b)中擴(kuò)鏈劑為乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇雙縮水甘油醚-400、 丙二醇二縮水甘油醚、丁二醇二縮水甘油醚、己二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油 醚、一縮二乙二醇二縮水甘油醚、二縮二乙二醇縮水甘油醚、聚醚多元醇二縮水甘油醚中的 至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法, 其特征在于:所述步驟b)中溶劑為丙二醇甲醚或無(wú)水乙醇。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法, 其特征在于: 所述步驟b)中所述四口燒瓶?jī)?nèi)的反應(yīng)溫度為45 - 90°C,反應(yīng)時(shí)間為3-8h,加入所述 雙環(huán)氧樹脂和所述溶劑的混合溶液后的反應(yīng)溫度為35 - 80°C,反應(yīng)時(shí)間為l_5h ; 所述溶液或凝膠狀物質(zhì)A和溶液B混合后的攪拌時(shí)間為3-5h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述方法制備的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固 化劑,其含D0P0和有機(jī)硅。
10. -種如權(quán)利要求9所述的有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑在環(huán)氧防 火阻燃涂料基料中的用途,其特征在于,包括以下步驟: 在50°C下,按質(zhì)量比為雙酚環(huán)氧樹脂:有機(jī)硅磷雜化阻燃水性自乳化環(huán)氧樹脂固化劑 =2:1的比例倒入配漆杯,在50?60°C的溫度下加入去離子水,高速攪拌至出現(xiàn)均勻的環(huán) 氧乳液,使其固含量在50%左右,即得防火涂料所用基料。
【文檔編號(hào)】C08G59/50GK104098757SQ201410252515
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】肖定書, 劉國(guó)聰, 李 浩, 李險(xiǎn)峰, 梁浩 申請(qǐng)人:惠州學(xué)院