一种环氧树脂固化剂制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种环氧树脂固化剂制备方法，该环氧树脂固化剂由二乙醇胺、酚醛环氧树脂、中和剂，芳香多胺组成，其各组份的重量份为：二乙醇胺20-40份、酚醛环氧树脂25-35份、中和剂10-14份，芳香多胺20-30份，其制备过程包括：首先在温度50-100℃下用二乙醇胺将酚醛环氧树脂开环10-50%，反应时间1-5h，然后再进行改性环氧树脂与芳香多胺的加成反应：中和剂与芳香多胺滴定温度40-70℃，芳香多胺/环氧基(重量份比)=1：1-1:3，反应温度50-90℃，反应时间1-4h；最后将得到的有机溶液在转速1500-3000rpm的高速搅拌下进行相反转，最终得到平均粒径为80-150nm的稳定乳液；该环氧树脂固化后涂膜耐候性好，且硬度高。
【专利说明】一种环氧树脂固化剂制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种环氧树脂固化剂制备方法，具体涉及一种涂膜耐候性好，且硬度高的环氧树脂固化剂，属于化学材料领域。
【背景技术】
[0002]环氧树脂本身为热塑性的线型结构，受热后固态树脂可以软化、融化，变成粘稠态或液态；液态环氧树脂受热后粘度降低；只有加入固化剂固化后，环氧树脂才能得到实用。一个完整概念的环氧树脂组成体系应该由四个方面成分组成:一:树脂成分(环氧树脂和固化剂)，二:改性成分(增塑剂、增韧剂和填充剂)，三:调节流动性成分(稀释齐」和触变剂)，四:其他成分。在实际应用时，不一定四个方面的成分都要同时具备，但树脂成分中的固化剂确是必不可少，可见固化剂的重要。环氧树脂所以能取得广泛应用，就是因为这些成分多种配合的结果。尤其是固化剂，一旦环氧树脂确定之后，固化剂对环氧树脂组成物的工艺性和固化产物(产品)的性能起决定性作用。一位日本专家认为:“开发新型固化剂比开发新型环氧树脂更为重要，因为文献上发表的一些树脂，虽然多有学术价值，但并无实践意义。而开发一种新型固化剂，则可以解决环氧树脂应用的一个课题”。
[0003]环氧树脂本身是热塑性的线型结构，不能直接拿来应用，必须要向树脂中加入第二组分，在一定温度(或湿度)等条件下，与环氧树脂的环氧基进行加成聚合反应，或催化聚合反应，生成三维网络结构(体型网状结构)的固化物后才能使用；这个充当第二组分的化合物或树脂称作固化剂，通常可分为加成型和触媒型固化剂。
[0004]空气滤纸是制造汽车发动机滤清器的一种关键材料，而空气滤清器处于发动机的进气系统中，需要长期承受压力并保持一定的透气性，因此要求这一空气过滤介质必须具备较好的硬度、挺度及透气性。环氧树脂乳液的附着力高、成膜强度大，目前己在空气滤纸领域得到广泛的应用。随着人`们环保意识的增强，高性能水性化环氧树脂乳液己经成为当今研发热点。环氧树脂涂料体系中因固化剂是影响涂料性能的一个重要因素，开发高性能水性环氧树脂涂料用固化剂是水性环氧树脂涂料发展函待解决的关键问题。
[0005]环氧树脂是三大通用型热固性树脂之一，具有优良的机械性能、电绝缘性能、热稳定性、耐化学品性和粘结性能，被广泛应用于电子电气、机械制造、航空航天、船舶运输等领域。随着社会的发展人们环保意识的不断增加，以水为溶剂或分散介质的环氧树脂水性化愈来愈受到重视，水性化改性的环氧树脂不仅兼有溶剂型环氧树脂的优点，而且VOC(挥发性有机化合物)含量低，施工性好，清洗方便，储运使用安全，价格低廉，因而成为环氧树脂应用的发展方向之一。
[0006]为此，人们开发了环境友好型的水性环氧树脂涂料，该涂料通常由甲乙两组份组成，甲组份为环氧树脂，乙组分为固化剂。由于环氧树脂本身不溶于水，不能直接加入水进行乳化，通常采用机械法、相反转法和化学改性法来对环氧树脂进行水性化改性；机械法和相反转法制得的水性环氧树脂乳液粒径较大，稳定性差。化学改性法是目前环氧树脂水性化改性研究的热点，利用该法合成的水性环氧树脂乳液粒径较小，稳定性较好，现己见诸多关于利用化学改性法来制备水性环氧树脂涂料的报道出现。而且，现有报道多采用线性双酚A型环氧树脂制备水性环氧树脂，不能满足滤纸的高机械性能等要求。
[0007]本发明采用了酚醛环氧树脂改性芳香胺，成功的将固化剂水性化，最终制备出了一种全新的水性环氧固化剂。该固化剂与环氧树脂混合后相容性好，室温下有较长的适用时间，加热后能够快速固化，而将之应用在纸张可大大改善纸张的机械性能，相关的专利在国内仍未见申请。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种环氧树脂固化剂制备方法，提供一种能制备涂膜耐候性好，且硬度高的环氧树脂固化剂。
[0009]为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是:
一种环氧树脂固化剂，其各组分的重量份为:
二乙醇胺20-40份、酚醒环氧树脂25-35份、中和剂10-14份，芳香多胺20-30份。
[0010]一种环氧树脂固化剂，其各组分的重量份为:
二乙醇胺20-30份、酚醒环氧树脂25-30份、中和剂10-12份，芳香多胺20-25份。
[0011]一种环氧树脂固化剂，其各组分的重量份为:
二乙醇胺25份、酚醛环氧树脂27份、中和剂11份，芳香多胺23份。
[0012]一种环氧树脂固化剂制备方法，其制备过程包括:
首先在温度50-100°C下用二乙醇胺将酚醛环氧树脂开环10-50%，反应时间l_5h，然后再进行改性环氧树脂与芳香多胺的加成反应:中和剂与芳香多胺滴定温度40-70°C，芳香多胺/环氧基(重量份比)=1反应温度50-90°C，反应时间l_4h;最后将得到的有
机溶液在转速1500-3000rpm的高速搅拌下进行相反转，最终得到平均粒径为80_150nm的稳定乳液。
[0013]本发明的有益效果是:
本发明公开一种环氧树脂固化剂制备方法，采用了酚醛环氧树脂改性芳香胺，成功的将固化剂水性化，最终制备出了一种全新的水性环氧固化剂，该固化剂与环氧树脂混合后相容性好，室温下有较长的适用时间，加热后能够快速固化，而将之应用在纸张可大大改善纸张的机械性能。
【具体实施方式】
[0014]下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
[0015]实施例1
一种环氧树脂固化剂，其各组分的重量份为:
二乙醇胺25份、酚醛环氧树脂28份、中和剂11份，芳香多胺23份。
[0016]一种环氧树脂固化剂制备方法，其制备过程包括:
首先在温度60°C下用二乙醇胺将酚醛环氧树脂开环15%，反应时间lh，然后再进行改性环氧树脂与芳香多胺的加成反应:中和剂与芳香多胺滴定温度45°C，芳香多胺/环氧基(重量份比)=1:1，反应温度55°C，反应时间1.2h ;最后将得到的有机溶液在转速1600rpm的高速搅拌下进行相反转，最终得到平均粒径为85nm的稳定乳液。
[0017]实施例2
一种环氧树脂固化剂，其各组分的重量份为:
二乙醇胺28份、酚醛环氧树脂30份、中和剂12份，芳香多胺23份。
[0018]
一种环氧树脂固化剂制备方法，其制备过程包括:
首先在温度70°C下用二乙醇胺将酚醛环氧树脂开环20%，反应时间2h，然后再进行改性环氧树脂与芳香多胺的加成反应:中和剂与芳香多胺滴定温度55°C，芳香多胺/环氧基(重量份比)=1:1.2，反应温度60°C，反应时间2h ;最后将得到的有机溶液在转速2000rpm的高速搅拌下进行相反转，最终得到平均粒径为90nm的稳定乳液。
[0019]实施例3
一种环氧树脂固化剂，其各组分的重量份为:
二乙醇胺30份、酚醛环氧树脂30份、中和剂13份，芳香多胺28份。
[0020]
一种环氧树脂固化剂制备方法，其制备过程包括:
首先在温度90°C下用二乙醇胺将酚醛环氧树脂开环30%，反应时间3h，然后再进行改性环氧树脂与芳香多胺的加成反应:中和剂与芳香多胺滴定温度50°C，芳香多胺/环氧基(重量份比)=1:1.5，反应温度70°C，反应时间3h ;最后将得到的有机溶液在转速2300rpm的高速搅拌下进行相反转，最终得到平均粒径为IOOnm的稳定乳液。
[0021]实施例4
一种环氧树脂固化剂，其各组分的重量份为:
二乙醇胺25份、酚醛环氧树脂30份、中和剂14份，芳香多胺28份。
[0022]
一种环氧树脂固化剂制备方法，其制备过程包括:
首先在温度80°C下用二乙醇胺将酚醛环氧树脂开环40%，反应时间4h，然后再进行改性环氧树脂与芳香多胺的加成反应:中和剂与芳香多胺滴定温度65°C，芳香多胺/环氧基(重量份比)=1:2,反应温度85°C，反应时间3h ;最后将得到的有机溶液在转速2800rpm的高速搅拌下进行相反转，最终得到平均粒径为IlOnm的稳定乳液。
[0023]实施例5
一种环氧树脂固化剂，其各组分的重量份为:
二乙醇胺25份、酚醛环氧树脂35份、中和剂10份，芳香多胺22份。
[0024]一种环氧树脂固化剂制备方法，其制备过程包括:
首先在温度65°C下用二乙醇胺将酚醛环氧树脂开环25%，反应时间3h，然后再进行改性环氧树脂与芳香多胺的加成反应:中和剂与芳香多胺滴定温度50°C，芳香多胺/环氧基(重量份比)=1:2.5，反应温度60°C，反应时间3h ;最后将得到的有机溶液在转速2500rpm的高速搅拌下进行相反转， 最终得到平均粒径为IOOnm的稳定乳液。
【权利要求】
1.一种环氧树脂固化剂，其特征在于:其各组分的重量份为:二乙醇胺20-40份、酚醛环氧树脂25-35份、中和剂10-14份，芳香多胺20-30份。
2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂固化剂，其特征在于:其各组分的重量份为:二乙醇胺20-30份、酌 醒环氧树脂25-30份、中和剂10-12份，芳香多胺20-25份。
3.根据权利要求1所述的一种环氧树脂固化剂，其特征在于:其各组分的重量份为:二乙醇胺25份、酚醛环氧树脂27份、中和剂11份，芳香多胺23份。
4.一种环氧树脂固化剂制备方法，其特征在于:其制备过程包括:首先在温度50-100°C下用二乙醇胺将酚醛环氧树脂开环10-50%，反应时间l_5h，然后再进行改性环氧树脂与芳香多胺的加成反应:中和剂与芳香多胺滴定温度40-70°C，芳香多胺/环氧基(重量份比)=1反应温度50-90°C，反应时间l_4h ;最后将得到的有机溶液在转速1500-3000rpm的高速搅拌下进行相反转，最终得到平均粒径为80_150nm的稳定乳液。
5.根据权利要求4所述的一种环氧树脂固化剂制备方法，其特征在于:在温度80°C下用二乙醇胺将酚醛环氧树脂开环30%，反应时间2h。
6.根据权利要求4所述的一种环氧树脂固化剂制备方法，其特征在于:然后再进行改性环氧树脂与芳香多胺的加成反应:中和剂与芳香多胺滴定温度50°C，芳香多胺/环氧基(重量份比)=1:2,反应温度60°C,反应时间2h。
7.根据权利要求4所述的一种环氧树脂固化剂制备方法，其特征在于:得到的有机溶液在转速2000rpm的高速搅拌下进行相反转,最终得到平均粒径为IOOnm的稳定乳液。
【文档编号】C08G59/14GK103694451SQ201310748178
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】张锦碧 申请人:张锦碧