專利名稱：：水溶性海因環(huán)氧樹(shù)脂合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹(shù)脂合成方法，尤其是涉及一種水溶性海因環(huán)氧樹(shù)脂合成方法。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中，需要使用苯、醇之類的有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染，并有易燃易爆危險(xiǎn)，生產(chǎn)勞動(dòng)條件較差。水性環(huán)氧樹(shù)脂在達(dá)到環(huán)保要求的同時(shí)還能保持良好性能，因而應(yīng)用廣泛。目前它已用作玻璃纖維及其制品的浸潤(rùn)劑，電泳涂料、建筑涂料，混凝土膠粘劑，環(huán)氧樹(shù)脂砂漿、混凝土和膠泥，罐頭和易拉罐內(nèi)壁涂料，金屬制品(如汽車)的涂裝，還可用于紡織品加工，造紙，油墨等領(lǐng)域。CN200410027818.9、CN200510030679.X、CN200710059668.3號(hào)中國(guó)專利分別公開(kāi)了幾種水性環(huán)氧樹(shù)脂制備方法。但它們所述的水性環(huán)氧樹(shù)脂是將環(huán)氧樹(shù)脂分散在水介質(zhì)中形成的乳液或水分散體，不是真正的水溶性環(huán)氧樹(shù)脂。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種對(duì)環(huán)境無(wú)污染，應(yīng)用范圍更廣泛的水溶性環(huán)氧樹(shù)脂的合成方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明以海因或其衍生物和環(huán)氧氯丙垸為原料，反應(yīng)過(guò)程中以水為溶劑，以氫氧化鈉為催化劑，合成水溶性海因環(huán)氧樹(shù)脂。本發(fā)明具體包括以下步驟(l)按海因類原料與環(huán)氧氯丙烷摩爾比1:216稱取海因或其衍生物與環(huán)氧氯丙垸(二者具體的摩爾比可根據(jù)需合成環(huán)氧樹(shù)脂的分子量大小確定)；按照氫氧化鈉與海因或其衍生物的摩爾比1.5-2.5(優(yōu)選1.8-2.2:1，更優(yōu)選2:1)的比例稱取氫氧化鈉，并溶解成水溶液；(2)將環(huán)氧氯丙垸投入帶有電動(dòng)攪拌裝置、回流冷凝器和恒壓分液漏斗的反應(yīng)器中，升溫至1012(TC(優(yōu)選508(TC);(3)將稱取的海因或其衍生物及氫氧化鈉水溶液緩慢滴加入反應(yīng)器，然后恒溫反應(yīng)18小時(shí)(優(yōu)選1.55小時(shí))；(4)對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行減壓蒸餾至無(wú)餾出物，過(guò)濾分離氯化鈉固體，得到的淺黃色濾液，即為本發(fā)明之水溶性海因環(huán)氧樹(shù)脂。所述海因衍生物優(yōu)選5，5-二甲基海因。氫氧化鈉的作用是吸收反應(yīng)過(guò)程中生產(chǎn)的氯化氫，使縮聚反應(yīng)有效進(jìn)行。本發(fā)明的反應(yīng)溫度范圍較寬，反應(yīng)溫度1012(TC條件下都可以進(jìn)行。不過(guò)，溫度低，反應(yīng)速度較慢，所需反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)；溫度高，反應(yīng)速度較快，所需反應(yīng)時(shí)間較短。本發(fā)明的反應(yīng)時(shí)間范圍較寬，反應(yīng)時(shí)間為18小時(shí)，在所述反應(yīng)溫度條件下，產(chǎn)物都能達(dá)到本發(fā)明的要求。只是反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)的，產(chǎn)物的分子量較大。按照本發(fā)明方法制備的海因環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值為0.020.30mol.(lOOg)-1。所得到的環(huán)氧樹(shù)脂溶于水中。本發(fā)明水溶性環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中不使用傳統(tǒng)環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中使用的苯、醇之類的有機(jī)溶劑，因此，消除了生產(chǎn)過(guò)程中，有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的污染，及易燃易爆的危險(xiǎn)，有效改善了生產(chǎn)勞動(dòng)條件。本發(fā)明之水溶性環(huán)氧樹(shù)脂具有公知傳統(tǒng)環(huán)氧樹(shù)脂的固化特性與使用性能?？捎米鞑ＡЮw維及其制品的浸潤(rùn)劑，電泳涂料,建筑涂料，混凝土膠粘劑，環(huán)氧樹(shù)脂砂漿，混凝土和膠泥，罐頭和易拉罐內(nèi)壁涂料，金屬制品(如汽車)的涂裝，還可用于紡織品加工，造紙，油墨等領(lǐng)域。由于水溶性環(huán)氧樹(shù)脂黏度小，還可大量用作活性稀釋劑等，應(yīng)用范圍較乳液型環(huán)氧樹(shù)脂更加廣泛。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但不得將這些實(shí)施例解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。各實(shí)施例操作步驟(l)按預(yù)定配比稱取海因或5，5-二甲基海因、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉，將氫氧化鈉溶解成水溶液；(2)將環(huán)氧氯丙烷投入帶有電動(dòng)攪拌裝置、回流冷凝器和恒壓分液漏斗的反應(yīng)器中，升溫至預(yù)定溫度；(3)將海因或5，5-二甲基海因及氫氧化鈉水溶液緩慢滴加入反應(yīng)器，滴加速度控制在1.5h內(nèi)滴完，然后恒溫反應(yīng)預(yù)定時(shí)間；(4)對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行減壓蒸餾至無(wú)餾出物，過(guò)濾分離氯化鈉固體,得到淺黃色濾液，即本發(fā)明之水溶性海因環(huán)氧實(shí)施例l-7各原料配比、反應(yīng)時(shí)間、溫度、產(chǎn)物情況如表l所示。表l實(shí)施例l-7各原料配比、反應(yīng)時(shí)間、溫度、產(chǎn)物情況單位kg<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本發(fā)明實(shí)施例1-7的海因環(huán)氧樹(shù)脂除溶于水外，還能夠溶于極性溶劑。海因環(huán)氧樹(shù)脂溶解性溶劑溶質(zhì)=100:20時(shí)的溶解狀況見(jiàn)表2。表2實(shí)施例1-7產(chǎn)物海因環(huán)氧樹(shù)脂溶解性<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注+全溶解一不溶解權(quán)利要求1、一種水溶性海因環(huán)氧樹(shù)脂合成方法，其特征在于，包括以下步驟(1)按摩爾比1∶2～16稱取海因或其衍生物與環(huán)氧氯丙烷；按氫氧化鈉與海因或其衍生物的摩爾比1.5-2.5∶1的比例稱取氫氧化鈉，并溶解成水溶液；(2)將環(huán)氧氯丙烷投入帶有電動(dòng)攪拌裝置、回流冷凝器和恒壓分液漏斗的反應(yīng)器中，升溫至10～120℃；(3)將稱取的海因或其衍生物及氫氧化鈉水溶液緩慢滴加入反應(yīng)器，然后在10～120℃恒溫反應(yīng)1～8小時(shí)；(4)對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行減壓蒸餾至無(wú)餾出物，過(guò)濾分離氯化鈉固體，得到淺黃色濾液，即成。2、如權(quán)利要求1所述的水溶性海因環(huán)氧樹(shù)脂合成方法，其特征在于，所述氫氧化鈉與海因或其衍生物的摩爾比為1.8-2.2:1。3、如權(quán)利要求2所述的水溶性海因環(huán)氧樹(shù)脂合成方法，其特征在于，所述氫氧化鈉與海因或其衍生物的摩爾比為2:1。4、如權(quán)利要求1-3之一所述的水溶性海因環(huán)氧樹(shù)脂合成方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度為50。C8(TC，反應(yīng)時(shí)間為1.55小時(shí)。5、如權(quán)利要求1或2所述的水溶性海因環(huán)氧樹(shù)脂合成方法，其特征在于，所述海因衍生物為5，5-二甲基海因。全文摘要水溶性海因環(huán)氧樹(shù)脂合成方法，其包括以下步驟(1)按海因類原料與環(huán)氧氯丙烷摩爾比1∶2～16稱取海因或其衍生物與環(huán)氧氯丙烷；按氫氧化鈉與海因的摩爾比1.5-2.5∶1的比例稱取氫氧化鈉，并溶解成水溶液；(2)將環(huán)氧氯丙烷投入反應(yīng)器中，升溫至10～120℃；(3)將海因或其衍生物及氫氧化鈉水溶液滴加入反應(yīng)器，在10～120℃恒溫反應(yīng)1～8小時(shí)；(4)對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行減壓蒸餾至無(wú)餾出物，過(guò)濾分離氯化鈉固體，得到淺黃色濾液，即成。本發(fā)明對(duì)環(huán)境無(wú)污染，無(wú)易燃易爆危險(xiǎn)。本發(fā)明生產(chǎn)之水溶性環(huán)氧樹(shù)脂可用作玻璃纖維及其制品的浸潤(rùn)劑、活性稀釋劑、混凝土膠粘劑，用于制作多種涂料、環(huán)氧樹(shù)脂砂漿、膠泥及紡織品加工、造紙、油墨等。文檔編號(hào)C08G59/00GK101307131SQ20081003172公開(kāi)日2008年11月19日申請(qǐng)日期2008年7月11日優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日發(fā)明者馬承銀申請(qǐng)人:馬承銀