專利名稱：一種改性雙酚a型環(huán)氧樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂及其制備方法，特別涉及一種改性雙酚A型環(huán)氧樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
雙酚A型環(huán)氧樹脂是由雙酚A、環(huán)氧氯丙烷在堿性條件下縮合，經(jīng)水洗，脫溶劑精制而成的高分子化合物，其廣泛應(yīng)用于防腐蝕涂料、環(huán)氧樹脂玻璃鋼、環(huán)氧樹脂整體地坪、金屬底漆、工業(yè)用防腐漆和膠粘劑等領(lǐng)域。由于雙酚A型環(huán)氧樹脂交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)剛性強(qiáng)，固化物脆性大，耐熱性和韌性不高，耐濕熱性和耐候性差，通常需要對(duì)其進(jìn)行改性。目前，現(xiàn)有技術(shù)中一般采用二聚脂肪酸對(duì)雙酚A型環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性。 二聚脂肪酸是將植物油水解、分離出的不飽和酸(如油酸)在特定催化劑作用下進(jìn)行二聚反應(yīng)得到的產(chǎn)物。二聚脂肪酸具有價(jià)格低廉、可再生以及潛在的生物降解性，其分子結(jié)構(gòu)中除了含有羧基官能團(tuán)外，還含有化學(xué)惰性的長(zhǎng)烷烴鏈與脂環(huán)結(jié)構(gòu)，已經(jīng)廣泛用于合成高性能的聚酰胺、聚酯以及聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂等領(lǐng)域。歐洲專利EP0379943報(bào)道了用低分子量的雙酚A型環(huán)氧樹脂(D. E. R 383)與雙酚A在催化劑下反應(yīng)制得高分子量的雙酚A型環(huán)氧樹脂，再與脂肪族不飽和C36 二聚酸在乙基三苯基磷酸鹽催化下反應(yīng)得到改性雙酚A型環(huán)氧樹脂，改善了環(huán)氧樹脂的柔韌性和加工性，用來制備防腐蝕、耐水性、優(yōu)良加工性的環(huán)氧涂料。美國專利US4141865報(bào)道了用雙酚A型環(huán)氧樹脂與脂肪族不飽和C36 二聚酸、飽和C9 一元酸、丙烯酸在三苯基膦催化下反應(yīng)得到改性的雙酚A型環(huán)氧樹脂。美國專利US5391652報(bào)道了用雙酚A型環(huán)氧樹脂與脂肪族不飽和C36 二聚酸、硬脂酸在三苯基乙基膦酸鹽催化下反應(yīng)得到高分子量改性的雙酚A型環(huán)氧樹脂。雖然采用普通的C36 二聚酸來改性雙酚A型環(huán)氧樹脂在一定程度上改善了環(huán)氧樹脂的柔韌性和加工性，但是制備改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的反應(yīng)溫度高，需要使用高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑，反應(yīng)速度較慢，并且制備出來的改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的收率較低、耐化學(xué)性差，改性固化環(huán)氧樹脂剛性和柔韌性一般。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改性雙酚A型環(huán)氧樹脂及其制備方法，該改性雙酚A型環(huán)氧樹脂解決了現(xiàn)有改性固化環(huán)氧樹脂剛性和柔韌性一般以及耐化學(xué)性差的問題；同時(shí)其制備方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)溫度高，反應(yīng)速度較慢，改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的收率較低的問題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的第一種案是一種改性雙酚A型環(huán)氧樹脂，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種改性雙酚A型環(huán)氧樹脂，其特征在于所述改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性雙酚A型環(huán)氧樹脂，其特征在于所述化學(xué)結(jié)構(gòu)式中η為大于或等于1，同時(shí)小于或等于3的正整數(shù)。
3.一種改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征在于原料由雙酚A型環(huán)氧樹脂、二十碳二酸和催化劑組成，其中所述雙酚A型環(huán)氧樹脂和所述二十碳二酸的質(zhì)量比為I 2:1，所述催化劑的質(zhì)量占雙酚A型環(huán)氧樹脂和二十碳二酸總質(zhì)量的O. 01 3% ； 所述雙酚A型環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為185 500克/當(dāng)量，軟化點(diǎn)為12 70°C ； 所述二十碳二酸為直鏈脂肪族飽和二十碳二酸，或者為支鏈脂肪族飽和二十碳二酸； 所述催化劑選自季銨化合物或季鱗化合物； 所述制備方法包括以下步驟 第一，將雙酚A型環(huán)氧樹脂和二十碳二酸稱量后混合均勻得到混合物，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下對(duì)所述混合物進(jìn)行攪拌，同時(shí)將所述混合物加熱至95 100°C ； 第二，加入催化劑，進(jìn)行加成反應(yīng)； 第三，當(dāng)反應(yīng)物溫度達(dá)到130 170°C時(shí)，保持反應(yīng)物在該溫度下，繼續(xù)進(jìn)行加成反應(yīng)I. 5 5小時(shí)； 第四，冷卻，出料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征在于所述雙酚A型環(huán)氧樹脂和所述二十碳二酸的質(zhì)量比為I. I I. 2:1，所述催化劑的質(zhì)量占雙酚A型環(huán)氧樹脂和二十碳二酸總質(zhì)量的O. 35 1%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征在于所述雙酚A型環(huán)氧樹脂選自液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-39、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-31、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-21中的任意一種，或陶氏的D. E. R 383、D. E. R 331、D. E. R 332、D. E. R 337、D. E. R 662、D. E. R 663 中的任意一種，或殼牌的 EPIKOTE 828, ΕΡΙΚ0ΤΕ 827, ΕΡΙΚ0ΤΕ 826, ΕΡΙΚ0ΤΕ 828EL 中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征在于所述季銨化合物選自四甲基氯化銨、辛基三甲基氯化銨、氯化三乙醇銨、羥基四乙醇銨和十二烷基二甲基芐基環(huán)烷酸銨中的任意一種；所述季鱗化合物選自三苯基甲基溴化鱗，三苯基甲基氯化鱗，三苯基甲基碘化鱗，三苯基乙基溴化鱗，三苯基乙基氯化鱗，三苯基乙基碘化鱗，芐基三苯基氯化鱗，芐基三苯基溴化鱗，芐基三苯基碘化鱗，四丁基氯化鱗、四丁基溴化鱗和四丁基碘化鱗中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征在于所述第三步中，反應(yīng)物溫度達(dá)到140 150°C時(shí)，保持反應(yīng)物在該溫度下，繼續(xù)進(jìn)行加成反應(yīng)2 4小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改性雙酚A型環(huán)氧樹脂及其制備方法。本發(fā)明的改性雙酚A型環(huán)氧樹脂是用雙酚A型環(huán)氧樹脂與二十碳二酸在特定催化劑作用下反應(yīng)得到的產(chǎn)物，通過與環(huán)氧基的加成反應(yīng)，將特殊結(jié)構(gòu)的碳鏈引入到環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中。制備方法包括如下步驟將環(huán)氧樹脂和二十碳二酸混合均勻，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌同時(shí)加熱至95～100℃；加入催化劑；當(dāng)反應(yīng)物溫度達(dá)到130～170℃時(shí)，保持反應(yīng)物在該溫度下的反應(yīng)時(shí)間為1.5～5小時(shí)；冷卻，出料。本發(fā)明提供的改性雙酚A型環(huán)氧樹脂及其制備方法，具有反應(yīng)溫度低，反應(yīng)速度快，收率高，改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的顏色淺，改性固化環(huán)氧樹脂的剛性、柔韌性及耐化學(xué)性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09D163/00GK102827105SQ20121033061
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者張瀾, 趙中德 申請(qǐng)人:蘇州圣杰特種樹脂有限公司