一種高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)氧改性醇酸樹脂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技水平的不斷進步和人們環(huán)保意識的不斷增強，不含或少含揮發(fā)性有機物和不含有害空氣污染物的體系己成為新型材料的發(fā)展方向，水性樹脂的開發(fā)越來越受到人們的重視，醇酸樹脂分子具有極性主鏈和非極性側(cè)鏈，使其能夠和許多樹脂、化合物較好地混溶，為進行各種物理改性提供了前提；醇酸樹脂分子上具有羥基、羧基和雙鍵等反應(yīng)性基團，這是對醇酸樹脂化學(xué)改性的基礎(chǔ)；環(huán)氧樹脂是含有環(huán)氧基團的高分子物，其不僅可在成膜過程中使用醇酸樹脂作交聯(lián)劑，還可在醇酸樹脂合成過程中引入用于改性醇酸樹脂。目前環(huán)氧改性醇酸樹脂的穩(wěn)定性、耐磨及防腐性能還達不到需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂及其制備方法，穩(wěn)定性好，耐磨及防腐性能極為優(yōu)異，且制備方法簡單。
[0004]本發(fā)明提出的一種高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂，其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂30-50份，亞麻仁油脂肪酸50-80份，共軛亞油酸7-10份，正壬酸5_15份，改性偶聯(lián)劑1_2份，苯甲酸5-10份，丁二酸2-8份，季戊四醇15-30份，三羥甲基丙烷15-25份，鄰苯二甲酸酐15-25份，偏苯三酸酐5-20份，二乙烯三胺1.5-4份，乙二醇單丁醚15-35份，乙二醇丙二醇丁醚5-12份，過氧化苯甲酰0.01-0.08份，氧化鋅0.1-0.5份，對二甲苯20-30份。
[0005]優(yōu)選地，在改性偶聯(lián)劑的制備過程中，按重量份將100份對二甲苯、20-30份碳化硅粉末、1-2份苯基三甲氧基硅烷、1-3份鈦酸酯偶聯(lián)劑105送入反應(yīng)瓶中，在氮氣保護下，升溫至80-88 °C，攪拌反應(yīng)l_3h，然后加入2-4份木素磺酸鈉攪拌15_30min，趁熱過濾，洗滌，然后送入烘箱中加熱，加熱溫度為105-115°C，粉碎得到改性偶聯(lián)劑。
[0006]優(yōu)選地，環(huán)氧樹脂、亞麻仁油脂肪酸、共軛亞油酸及正壬酸的重量比為40-45:60-64:8-9:8-10o
[0007]優(yōu)選地，季戊四醇與三羥甲基丙烷的重量比20-24:16_20。
[0008]優(yōu)選地，乙二醇單丁醚與乙二醇丙二醇丁醚的重量比為20-24:6_10。
[0009]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂40-45份，亞麻仁油脂肪酸60-64份，共軛亞油酸8-9份，正壬酸8-10份，改性偶聯(lián)劑1.4-1.6份，苯甲酸6_8份，丁二酸4_6份，季戊四醇20-24份，三羥甲基丙烷16-20份，鄰苯二甲酸酐16-20份，偏苯三酸酐8_12份，二乙烯三胺1.7-2.1份，乙二醇單丁醚20-24份，乙二醇丙二醇丁醚6-10份，過氧化苯甲酰
0.04-0.06 份，氧化鋅 0.2-0.3 份。
[0010]本發(fā)明還提出的一種高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂的制備方法，包括如下步驟:
[0011]S1、向反應(yīng)釜中加入亞麻仁油脂肪酸、正壬酸、環(huán)氧樹脂，在攪拌狀態(tài)下升溫至80-95 °C，保溫15-35min后加入氧化鋅、過氧化苯甲酰繼續(xù)攪拌20_30min，升溫至130-145 °C繼續(xù)攪拌l_3h，然后降溫至105-115 °C，加入改性偶聯(lián)劑繼續(xù)攪拌15_30min，得到A物料；
[0012]S2、向A物料中繼續(xù)加入丁二酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸酐、季戊四醇、三羥甲基丙烷及對二甲苯，升溫至160-170°C，攪拌至酸價為20-30mgK0H/g ;降溫至140_145°C，加入偏苯三酸酐，升溫至176-180°C，攪拌至酸價為45-48mgK0H/g ；
[0013]S3、減壓蒸餾去除對二甲苯，加入乙二醇單丁醚、乙二醇丙二醇丁醚，降溫至100-120°C，加入二乙烯三胺、共軛亞油酸攪拌均勻，得到水性高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂。
[0014]優(yōu)選地，在SI中，向反應(yīng)釜中加入亞麻仁油脂肪酸、正壬酸、環(huán)氧樹脂，在攪拌狀態(tài)下升溫至85-90 °C，保溫20-24min后加入氧化鋅、過氧化苯甲酰繼續(xù)攪拌24_26min，升溫至140-143 °C繼續(xù)攪拌1.5-2h，然后降溫至110-112 °C，加入改性偶聯(lián)劑繼續(xù)攪拌20-24min，得到A物料。
[0015]本發(fā)明中，將環(huán)氧樹脂與亞麻仁油脂肪酸、正壬酸反應(yīng)合成環(huán)氧酯，然后再與反應(yīng)生成的醇酸樹脂進行酯交換，合成水性環(huán)氧改性醇酸樹脂，其水溶性、穩(wěn)定性及防腐性均優(yōu)良，加入二乙烯三胺與共軛亞油酸，不僅具有中和作用，且由于引進了共軛雙鍵生成螺旋結(jié)構(gòu)體，使酯鍵得到保護，可以顯著的提高樹脂的耐磨、穩(wěn)定性及防腐性。通過在環(huán)氧樹脂合成中添加改性偶聯(lián)劑對醇酸樹脂進行共聚改性，硅羥基可與羧基發(fā)生自交聯(lián)反應(yīng)，制品硬度大、耐水、耐老化性能優(yōu)異，而其中的碳化硅粉末與木素磺酸鈉經(jīng)過苯基三甲氧基硅烷和鈦酸酯偶聯(lián)劑105改性后，與制品中其他組分共同作用，物料間分散均勻程度極高，制品穩(wěn)定性、耐磨及防腐性能極好。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明提出的一種高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂的制備工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，圖1是本發(fā)明提出的一種高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂的制備工藝流程圖。
[0018]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0019]實施例1
[0020]一種高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂，其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂30份，亞麻仁油脂肪酸80份，共軛亞油酸7份，正壬酸15份，改性偶聯(lián)劑I份，苯甲酸10份，丁二酸2份，季戊四醇30份，三羥甲基丙烷15份，鄰苯二甲酸酐25份，偏苯三酸酐5份，二乙烯三胺4份，乙二醇單丁醚15份，乙二醇丙二醇丁醚12份，過氧化苯甲酰0.01份，氧化鋅0.5份，對二甲苯20份。
[0021]實施例2
[0022]—種高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂，其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂50份，亞麻仁油脂肪酸50份，共軛亞油酸10份，正壬酸5份，改性偶聯(lián)劑2份，苯甲酸5份，丁二酸8份，季戊四醇15份，三羥甲基丙烷25份，鄰苯二甲酸酐15份，偏苯三酸酐20份，二乙烯三胺1.5份，乙二醇單丁醚35份，乙二醇丙二醇丁醚5份，過氧化苯甲酰0.08份，氧化鋅0.1份，對二甲苯30份。
[0023]實施例3
[0024]—種高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂，其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂40份，亞麻仁油脂肪酸64份，共軛亞油酸8份，正壬酸10份，改性偶聯(lián)劑1.4份，苯甲酸8份，丁二酸4份，季戊四醇24份，三羥甲基丙烷16份，鄰苯二甲酸酐20份，偏苯三酸酐8份，二乙烯三胺2.1份，乙二醇單丁醚20份，乙二醇丙二醇丁醚10份，過氧化苯甲酰0.04份，氧化鋅0.3份。
[0025]在改性偶聯(lián)劑的制備過程中，按重量份將100份對二甲苯、20份碳化硅粉末、2份苯基三甲氧基硅烷、I份鈦酸酯偶聯(lián)劑105送入反應(yīng)瓶中，在氮氣保護下，升溫至88°C，攪拌反應(yīng)lh，然后加入4份木素磺酸鈉攪拌15min，趁熱過濾，洗滌，然后送入烘箱中加熱，加熱溫度為115°C，粉碎得到改性偶聯(lián)劑。
[0026]參照圖1，所述高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂的制備方法，包括如下步驟:
[0027]S1、向反應(yīng)釜中加入亞麻仁油脂肪酸、正壬酸、環(huán)氧樹脂，在攪拌狀態(tài)下升溫至80°C，保溫35min后加入氧化鋅、過氧化苯甲酰繼續(xù)攪拌20min，升溫至145°C繼續(xù)攪拌lh，然后降溫至115°C，加入改性偶聯(lián)劑繼續(xù)攪拌15min，得到A物料；
[0028]S2、向A物料中繼續(xù)加入丁二酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸酐、季戊四醇、三羥甲基丙烷及對二甲苯，升溫至170°C，攪拌至酸價為20mgK0H/g ;降溫至145°C，加入偏苯三酸酐，升溫至176°C，攪拌至酸價為48mgK0H/g ；
[0029]S3、減壓蒸餾去除對二甲苯，加入乙二醇單丁醚、乙二醇丙二醇丁醚，降溫至100°C，加入二乙烯三胺、共軛亞油酸攪拌均勻，得到水性高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂。
[0030]實施例4
[0031]—種高性能環(huán)氧改性醇酸樹脂，其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂45份，亞麻仁油脂肪酸60份，共軛亞油酸9份，正壬酸8份，改性偶聯(lián)劑1.6份，苯甲酸6份，丁二酸6份，季戊四醇20份，