一種氨基酸改性自乳化水性環(huán)氧樹脂的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氨基酸改性自乳化水性環(huán)氧樹脂的制備方法，涉及利用氨基酸改性環(huán)氧樹脂【技術(shù)領(lǐng)域】。具體步驟包括：1）依次將無水乙醇、環(huán)氧樹脂加入到三口燒瓶中，將燒瓶置于油浴鍋中加熱至70℃，開啟攪拌裝置，使無水乙醇與環(huán)氧樹脂混合均勻；2）將L-脯氨酸投入反應(yīng)體系中，數(shù)小時(shí)后待反應(yīng)完全，即制得含有羧基的改性環(huán)氧樹脂混合液體；3）向步驟2制得的改性環(huán)氧樹脂混合液體中加入有機(jī)堿，在60℃下進(jìn)行中和反應(yīng)；4）中和反應(yīng)完全后，在高速攪拌下緩慢滴加去離子水，即制得自乳化水性環(huán)氧樹脂乳液。本發(fā)明制備的水性環(huán)氧樹脂乳液為納米級(jí)，穩(wěn)定性好，固化成膜后柔韌性，耐水性等性能優(yōu)良。
【專利說明】一種氨基酸改性自乳化水性環(huán)氧樹脂的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及利用氨基酸改性環(huán)氧樹脂【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種結(jié)構(gòu)特殊的氨基 酸，即L-脯氨酸對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行親水改性。

【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧樹脂在電氣絕緣產(chǎn)品及封裝材料中應(yīng)用極其廣泛，主要是高溫固化后的環(huán)氧 樹脂因?yàn)榫哂辛己玫臋C(jī)械強(qiáng)度，耐熱性，電氣絕緣性能，而且價(jià)格低廉，具有較高的應(yīng)用價(jià) 值。目前應(yīng)用廣泛的溶劑型環(huán)氧樹脂中含有大量有機(jī)溶劑，會(huì)給生態(tài)環(huán)境造成破壞，而環(huán)氧 樹脂自身無法溶于水，因此制備出一種水性環(huán)氧樹脂越來越得到人們的關(guān)注。
[0003] 目前水性環(huán)氧樹脂的制備方法主要有機(jī)械法、外加乳化劑法、化學(xué)改性法。通過機(jī) 械法制得的水性環(huán)氧樹脂乳液一般穩(wěn)定性較差，外加乳化劑法制得的水性環(huán)氧樹脂粒子為 微米級(jí)，而化學(xué)改性法制得的水性環(huán)氧樹脂粒子為納米級(jí)，且穩(wěn)定性較好。
[0004] 現(xiàn)今利用化學(xué)改性法制備水性環(huán)氧樹脂的思路多種多樣，包括：陰離子法，即在環(huán) 氧樹脂鏈段中通過酯化、醚化、胺化或者自由基接枝改性在環(huán)氧樹脂分子鏈段上引入羧基、 磺酸基等功能性的基團(tuán)；也可通過引入富堿性的陽離子基團(tuán)以及非離子型的親水鏈段等來 實(shí)現(xiàn)親水目的。本發(fā)明的特點(diǎn)在于利用一種結(jié)構(gòu)簡單的L-脯氨酸對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，在 環(huán)氧樹脂中引入羧基，經(jīng)中和反應(yīng)后實(shí)現(xiàn)親水目的，同時(shí)反應(yīng)體系簡單，制成的水性環(huán)氧樹 脂乳液為納米級(jí)，穩(wěn)定性好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上制備一種新型的水性環(huán)氧樹脂。通過在環(huán) 氧樹脂上引入親水基團(tuán)，使其能夠在加水乳化后形成均一穩(wěn)定的乳液，同時(shí)保持環(huán)氧樹脂 自身卓越的性能。
[0006] 本發(fā)明的新型水性環(huán)氧樹脂，其特征是：利用L-脯氨酸特殊的結(jié)構(gòu)，與環(huán)氧樹脂 進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，制備自乳化水性環(huán)氧樹脂。
[0007] 本發(fā)明的一種利用L-脯氨酸改性的環(huán)氧樹脂，其作用原理特征在于：在較低溫度 下，利用L-脯氨酸上的胺基與環(huán)氧樹脂上的環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，引入親水性的羧基， 加有機(jī)堿中和后即可達(dá)到理想的自乳化效果。
[0008] 本發(fā)明利用L-脯氨酸制備水性環(huán)氧樹脂的方法，按照以下步驟進(jìn)行： 1) 依次將無水乙醇、環(huán)氧樹脂加入到三口燒瓶中，將燒瓶置于油浴鍋中加熱至70°C，開 啟攪拌裝置，使無水乙醇與環(huán)氧樹脂混合均勻； 2) 將L-脯氨酸投入反應(yīng)體系中，數(shù)小時(shí)后待反應(yīng)完全，即制得含有羧基的改性環(huán)氧樹 脂混合液體； 3) 向步驟2)制得的改性環(huán)氧樹脂混合液體中加入有機(jī)堿，在60°C下進(jìn)行中和反應(yīng)； 4) 中和反應(yīng)完全后，在高速攪拌下緩慢滴加去離子水，即制得自乳化水性環(huán)氧樹脂乳 液； 5)將合成的水性環(huán)氧樹脂乳液與水性環(huán)氧固化劑以環(huán)氧基與胺基摩爾比為1:1混合， 攪拌均勻得到水性環(huán)氧清漆，然后將水性環(huán)氧清漆涂附在玻璃板上室溫固化得到漆膜。 [0009] 按上述步驟中所述的環(huán)氧樹脂為環(huán)氧值0. 42mol/100g，0. 44mol/100g, 0· 51mol/100g，0. 54mol/100g 中的任意一種； 按上述步驟中2)所述的L-脯氨酸分子量為115g/mol ; 按上述步驟中所述的環(huán)氧樹脂與L-脯氨酸摩爾比為5:3 ; 按上述步驟中所述的L-脯氨酸與有機(jī)堿摩爾比為1:1 ; 按上述步驟3)中所述的有機(jī)堿為三乙胺，乙醇胺中的任意一種； 按上述步驟1)中所述的攪拌速度為300r/min ; 按上述步驟4)，5)中所述的攪拌速度為150〇1·/!^!!; 按上述步驟5)中所述的水性環(huán)氧樹脂固化劑為水性多元胺類固化劑中的任意一種。 [0010] 本發(fā)明的一種利用L-脯氨酸改性的環(huán)氧樹脂化學(xué)結(jié)構(gòu)為：

【權(quán)利要求】
1. 一種氨基酸改性自乳化環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征在于按照如下步驟進(jìn)行： 1) 依次將無水乙醇、環(huán)氧樹脂加入到三口燒瓶中，將燒瓶置于油浴鍋中加熱至70°C，開 啟攪拌裝置，使無水乙醇與環(huán)氧樹脂混合均勻； 2) 將L-脯氨酸投入反應(yīng)體系中，數(shù)小時(shí)后待反應(yīng)完全，即制得含有羧基的改性環(huán)氧樹 脂混合液體； 3) 向步驟2制得的改性環(huán)氧樹脂混合液體中加入有機(jī)堿，在60°C下進(jìn)行中和反應(yīng)； 4) 中和反應(yīng)完全后，在高速攪拌下緩慢滴加去離子水，即制得自乳化水性環(huán)氧樹脂乳 液； 5) 將合成的水性環(huán)氧樹脂乳液與水性環(huán)氧固化劑以環(huán)氧基與胺基摩爾比為1:1混合， 攪拌均勻得到水性環(huán)氧清漆，然后將水性環(huán)氧清漆涂附在玻璃板上室溫固化得到漆膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，其特征在于：環(huán)氧樹脂為環(huán) 氧值 0? 42mol/100g，0. 44mol/100g，0. 51mol/100g，0. 54mol/100g 中的任意一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，其特征在于：按上述方案中 所述的L-脯氨酸分子量為115g/mol。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，其特征在于：按上述方案中 所述的環(huán)氧樹脂與L-脯氨酸摩爾比為5:3。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，其特征在于：按上述方案中 所述的L-脯氨酸與有機(jī)堿摩爾比為1:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，其特征在于：按上述步驟3 中所述的有機(jī)堿為三乙胺，乙醇胺中的任意一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，其特征在于：按上述步驟1 中所述的攪拌速度為300r/min。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，其特征在于：按上述步驟4， 5中所述的攪拌速度為1500r/min。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，其特征在于：按上述步驟5 中所述的水性環(huán)氧樹脂固化劑為水性多元胺類固化劑中的任意一種。
【文檔編號(hào)】C08G59/16GK104311795SQ201410548382
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】李錦春, 李京亞, 趙彩霞, 鄒國享, 張鑫 申請(qǐng)人:常州大學(xué)