一种水性腰果壳液固化剂的制备方法

专利名称：一种水性腰果壳液固化剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种水性腰果壳液固化剂，本发明还涉及该固化剂的 制备方法。
二背景技术：
腰果壳液是红棕色粘液，在腰果壳内有一层约3.2mm厚的软蜂 窝结构，腰果壳液就存在于其中，其质量约一占坚果的67%。作为腰 果业的副产品，它是一种农业可回收资源，是天然苯酚的来源。腰果 壳液是生产树脂的优良原料。印度、越南、巴西等国是世界上几大腰 果出口国，我国种植腰果的历史相对较短，上世纪30年代才从东南 亚将腰果引入台湾省和海南省种植，如今，云南、广东、福建、台湾 均有栽培，海南岛已成为我国最大的腰果产地。当今，世界腰果市场 的需求每年增长7% 10%,国内腰果消费需求的市场空间巨大，国 外市场价格坚挺，因此，作为髙效特色经济作物的腰果，其行业潜力 十分巨大。随着人们发展各种工业原料的需琴,腰果壳液被开发出来， 作为天然苯酚来源稀少而廉价的资源之一,腰果壳液含有一定量的腰 果酚，而且还可回收，因此被认为是通用的而且有价值的原料，尤其 适用于配制色漆和清漆，制造铸件芯油产品，橡胶混合物以及用于保 护木材等。
从腰果壳液真空蒸馏提取的餍果酚与胺及醛进行Maiiiiich (曼
尼希)反应制备环氧树脂的固化剂。油性腰果壳液簡化剂报道不少。
现有技术U.S.Pat No6，262，148July 17 2柳1.披露非那明固化剂 (Phenalkamine)就是由腰果酚和间二甲苯三胺或1,3—双(氨基甲 基)环已垸及多聚甲醛于抑 1柳1C反应四小时后，温度升至1201C 移去水完成反应，于80 100"C出料。该产品具有胺值 295~330mgKOH/g。加得纳色相16和粘度，25X:, 3柳0~14000厘泊。 这种固化剂用于双酚A型环氧树脂显示出低温快速固化、适用期长 的特点。从环保的角度而言，油性腰果壳液固化剂是需要向水性腰果 壳液固化剂转化。低毒、无毒、低温快速固化和适用期长等特点，是 环氧粘合剂或涂料当今世界的发展方向。
发明内容
本发明的目的就是适应当今人们对涂料、胶粘剂越来越髙的环保 要求，利用农林副产品的腰果壳液，通过化学改性，制成水性环氧固 化剂，与水性环氧乳液配合使用，成为水性环氧树脂固化体系，该体 系具有低表面处理、快速重涂、高性能、低成本、低毒性的特点。本 发明者们经过多年专门的研究提出了本发明的完整方案。
本发明的水性腰果壳液固化剂组成的重量百分比如下腰果酚 45~65%、脂肪胺545%、醛5~10%、三甲基氨基苯酚0.1~1%、 C7 和Q烷烃混合物5~20%、烷基掛聚氧乙烯il 0.5~5%和去离子水加 至100%。其中腰果酚50~65%,脂肪胺5~10%和C 和Q烷烃混合 物10~15%为更好。水性腰果壳液國化剂的制备步骤是按配比将腰果 酚、醛、脂肪胺投入反应容器中于95~105\:加热反应3~5小时，常
压脱水，真空脱除游离的挥发物后，加入三甲基氨基苯鼢，待粘度符
合950(ML0000mpa"要求后，按配比加入€7和Q烃的混合物，搅 拌混合均匀后加入垸基鼢聚氧乙烯醚，反应1~2小时后加水至1 0 重量％,充分搅拌均匀，降温至50~60'0,即制得水性腰果壳液固化剂。
本发明所述的脂肪胺是从乙二胺、三乙胺、二乙烯三胺中任选一
种o
本发明所述的醛是从甲醭、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛中任选一种。 本发明所述的三甲基氨基苯酚是从2， 4, 6—三甲基氨基苯酚、
2， 3, 5—三甲基氨基苯酚中任选一种。
本发明所述的C7和Q烷烃混合物是庚烷和二甲基环已烷的混合
物，C7和Q混合比例可以是任意比例，可以从市场上直接购买D-65
溶剂使用。
本发明所述的烷基酚聚氧乙烯醚是从辛基酚聚氧乙烯继、壬基酚 聚氣乙烯醚中任选一种。
按照本发明制备水性腰果壳液固化剂具有低分子量脂肪胺体系 的硬度和优良的化学腐蚀性能，又具有低分子量聚酰胺适用期长、韧 性良好和低毒性能,还具有一般酚醛胺体系的快速固化和优良的附着 力。它和环氧的组成物对涂装表面要求不高，一有轻微锈蚀仍能正常施 工，满足重防腐涂料的防腐性能要求。本发明制备的水性腰果壳液固
化剂的具体性能指标如下
外观橘红色粘稠状液体；
固含量60~70%;
胺值150~180mgKOH/g;
活泼氢个数3;
粘度9500~10000mpa s; 纯度.* >50%。
该水性腰果壳液固化剂用于制备水性环諷防锈漆，取得良好效 果，其冲击强度SOkg cm,附着力l级，在盐水中浸泡250小时不 起泡、不膨胀、不滲色，硬度0.53~0.6。 四具体实施方式
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为了更好地实施本发明，特举最佳实施例说明之，但不是对本发
实施例1
把腰果酚53g、甲醛7g、乙二胺7g盛入反应器中于l柳r反应 四小时，常压脱水、真空脱除游离挥发物，加入2，4，6"三甲基氮基 苯酚O.Sg，待粘度符合要求后，加入庚烷和二甲基环已烷混合物13g， 搅拌均匀后加入辛基酚聚氧乙烯鍵3g,搅拌1.5小时后加水16.3ml, 充分拨拌均匀后降温至55r,限制得水性腰果壳液固化剂，放入桶 内待用。产品为橘红色粘稠状液体、固含量为66.2%、胺值 164mgKOH/g、活泼氢个数3个、粘度站40mpa's、纯度54.6%。 实施例2
该反应物料为腰果酚65g、乙醛10g、三乙胺5g、 2，3，S—三甲 基氛基苯酚lg、 D—6S溶剂10g、壬基粉聚氧乙烯醚0.58和水8.5紧,
于105"C脱水、脱挥发份3小时，加入壬基酚聚氧乙烯醚后搅拌1小 时，降温至601C放入桶内。其它操作步骤和实施例1 一样。质量指 标除固含量为60%、胺值1S0mgKOH/g、粘度9S柳mpa s外其它
指标和实施例l一样。 实施例3
该反应物料为腰果酚50g、多聚甲醛5g、 二乙烯三胺10g、 2， 4， 6 一三甲基氨基苯酚O.lg、 D~65洛剂15g、辛基酷聚氧乙烯醚5g和 水14,9g，于95'C脱水、脱挥发份5小时，加入辛基酚聚氧乙烯醚后 搅拌2小时，降温至50t:放入桶内。其它操作步骤和实施例1 一样。 质量指标除画含量为70%、胺值180 mgKOH/g、粘度10000 mpa s 外其它指标和实施例l一样。
权利要求
1、一种水性腰果壳液固化剂的制备方法，特征在于其组成重量百分比如下腰果酚 45～65％脂肪胺 5～15％醛 5～10％三甲基氨基苯酚 0.1～1％C7和C8烷烃混合物 5～20％烷基酚聚氧乙烯醚 0.5～5％和去离子水加至 100％操作步骤是按配比将腰果酚、醛、脂肪胺投入反应容器中于95～105℃加热反应3～5小时，常压脱水，真空脱除游离的挥发物后，加入三甲基氨基苯酚，待粘度符合9500～10000mpa·s要求后，按配比加入C7和C8混合烃，搅拌混合均匀后加入烷基酚聚氧乙烯醚，反应1～2小时后加水至100重量％，充分搅匀，降温至50～60℃，即制得水性腰果壳液固化剂。
2、 根据权利要求1的一种水性腰果壳液固化剂的制备方法，特 征在于所述的腰果酚、脂肪胺和C7和C8烷烃混合物的组成寞量百分 比是:腰果酚50~65%,脂肪胺5~10%和CV和Cs烷烃混合物10~15% 。
3、 根据权利要求1的一种水性腰果壳液固化剂的制备方法，特 征在于所述的脂肪胺是从乙二胺、三乙胺、二乙烯三胺中任选一种。
4、 根据权利要求1的一种水性腰果壳液圃化刑的制备方法，特 征在于所述的醛是从甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛中任选一种。
5、 根据权利要求1的一种水性腰果壳液固化布》的制备方法，特 征在于所述的三甲基氨基苯酚是从2， 4， 6—三甲基氨基苯酚、2, 3， 5 一三甲基氨基苯酚中任选一种。
6、 根据权利要求1的一种水性腰果壳液固化剂的制备方法，特征在于所述的Q和C8垸烃混合物是庚烷和二甲基环已烷的混合物。
7、 根据权利要求1的一种水性腰果壳液固化剂的制备方法，特 征在于所述的烷基酚聚氧乙烯醚是从辛基酚聚氧乙烯醸、壬基酚聚氧 乙烯醚中任选一种。
全文摘要
水性腰果壳液固化剂组成包括50～65重量％腰果酚、5～10重量％脂肪胺、5～10重量％醛、0.1～1重量％三甲基氨基苯酚、10～15重量％烷基酚聚氧乙烯醚和去离子水(加至总量为100重量％)。具体操作步骤是将腰果酚、醛、脂肪胺在反应容器中于95～105℃反应3～5小时，脱除游离挥发物和水后加入三甲基氨基苯酚，粘度至预定值后，再相继加入C₇、C₈烷烃混合物和烷基酚聚氧乙烯醚，反应1～2小时，加水至100重量％，充分搅拌搅匀、降温至50～60℃即制得水性腰果壳液固化剂。
文档编号C08G59/00GK101173036SQ200610117938
公开日2008年5月7日 申请日期2006年11月3日 优先权日2006年11月3日
发明者宁 於, 陈佳艳, 马程骏 申请人:上海涂料有限公司上海长风化工厂