一种耐油环氧树脂及其制备方法与流程

文档序号:14750027发布日期:2018-06-22 11:53阅读:328来源:国知局

本发明涉及树脂制备工艺的技术领域,尤其涉及一种耐油环氧树脂及其制备方法。



背景技术:

由于环氧基的化学活性,可用多种含有活泼氢的化合物使其开环,固化交联生成网状结构,因此它是一种热固性树脂。双酚A型环氧树脂不仅产量最大,品种最全,而且新的改性品种仍在不断增加,质量正在不断提高。

中国专利申请文献“环氧树脂及其制备方法(申请公布号:CN103665767A)”公开的环氧树脂,包括如下重量份计的原料:环氧乙烷15-30份、双酚A 1-5份、二环氧丙烷乙基醚1-5份、乙烯树脂2-6份、填料1-10份、脂肪胺固化剂1-5份、氢氧化钠10-15份,通过添加乙烯树脂、二环氧丙烷乙基醚、氧化铝等提高了所得环氧树脂的剥离强度、粘结力,抗冲击强度,稀释剂的添加使得制备过程中流体的粘性降低,冷却脱模时产品表面平整,不易有气泡。但是该环氧树脂的耐油性能却无法满足实际使用时的需求。



技术实现要素:

为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种耐油环氧树脂及其制备方法,以解决在中国专利申请文献“环氧树脂及其制备方法(申请公布号:CN103665767A)”公开的环氧树脂耐油性能不足的问题。

本发明提出的一种耐油环氧树脂,包括以下原料:环氧树脂、硅橡胶、氟橡胶、偏苯三酸三辛酯、丙烯酸全氟烷基酯、聚苯硫醚、古马隆树脂、聚酰胺树脂、邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、低密度聚乙烯、异氰酸酯、聚己二酸、偏硼酸钠、邻苯二甲酸二辛酯、多聚磷酸铝、氧化锌、过氧化二异丙苯、纳米氧化铝、二月桂酸二丁基锡、甲基丙烯酸、碳纳米管、多磷酸酯、硬脂酸锌、氟微粉、硅烷偶联剂KH-570、耐油改性助剂;

所述硬脂酸锌、氟微粉、硅烷偶联剂KH-570、耐油改性助剂的重量比为(4-6):(12-14):(1-3):(8-16)。

进一步的,所述硬脂酸锌、氟微粉、硅烷偶联剂KH-570、耐油改性助剂的重量比为5:13:2:12。

进一步的,以重量份为单位,包括以下原料:环氧树脂80-120份、硅橡胶15-25份、氟橡胶4-8份、偏苯三酸三辛酯3-6份、丙烯酸全氟烷基酯2-5份、聚苯硫醚1-4份、古马隆树脂3-6份、聚酰胺树脂4-8份、邻苯二甲酸二辛酯3-9份、偏苯三酸三辛酯2-6份、低密度聚乙烯1-5份、异氰酸酯3-9份、聚己二酸4-8份、偏硼酸钠2-6份、邻苯二甲酸二辛酯1-5份、多聚磷酸铝3-9份、氧化锌2-5份、过氧化二异丙苯1-4份、纳米氧化铝3-5份、二月桂酸二丁基锡1-5份、甲基丙烯酸4-8份、碳纳米管2-6份、多磷酸酯1-5份、硬脂酸锌4-6份、氟微粉12-14份、硅烷偶联剂KH-570 1-3份、耐油改性助剂8-16份。

进一步的,所述耐油改性助剂的原料按重量份包括:硅藻土4-8份、有机膨润土3-6份、氟化碳4-8份、质量分数为85-95%的浓硫酸4-9份、硅烷偶联剂KH-550 3-6份、甲基丙烯酸十二氟庚酯2-5份、二异氰酸酯1-4份、甲基丙烯酸甲酯3-9份。

进一步的,所述耐油改性助剂按如下工艺进行制备:将硅藻土、有机膨润土、氟化碳和质量分数为85-95%的浓硫酸混合均匀,升温至80-90℃,于650-850r/min转速搅拌2-4h,过滤后洗涤,抽滤,烘干,研磨,过150-250目筛得到物料a;将物料a、硅烷偶联剂KH-550、甲基丙烯酸十二氟庚酯、二异氰酸酯和甲基丙烯酸甲酯混合均匀,升温至75-85℃,保温5-7h,于1500-2500r/min转速搅拌1-3h,静置分层,去除上层清液,将下层反应产物进行抽滤,洗涤,750-850℃真空干燥至恒重,研磨,过150-250目筛,冷却至室温得到耐油改性助剂。

本发明还提供一种耐油环氧树脂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将环氧树脂、硅橡胶、氟橡胶、偏苯三酸三辛酯、丙烯酸全氟烷基酯、聚苯硫醚、古马隆树脂、聚酰胺树脂混合均匀,于850-1050r/min转速搅拌10-30min,升温至80-90℃,保温20-40min,然后加入邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、低密度聚乙烯、异氰酸酯、聚己二酸、偏硼酸钠、邻苯二甲酸二辛酯、多聚磷酸铝、氧化锌、过氧化二异丙苯、纳米氧化铝、二月桂酸二丁基锡、甲基丙烯酸、碳纳米管、多磷酸酯混合均匀,球磨后冷却至室温得到基料;

S2、将硬脂酸锌、氟微粉、耐油改性助剂混合均匀,升温至60-80℃,保温10-20min,然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀,继续升温至110-120℃,保温5-15min,冷却至室温得到改性料;

S3、将基料升温至90-110℃,保温15-35min,接着加入改性料混合均匀,降温至80-90℃,保温20-30min,接着于1350-1550r/min转速搅拌1-2h,冷却至室温得到耐油环氧树脂。

本发明具有以下有益效果:

(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见,施用实施例1-3耐油环氧树脂的耐油性能显著提高;同时由实施例1-3的数据可见,实施例1为最优实施例。

(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见,硬脂酸锌、氟微粉、硅烷偶联剂KH-570、耐油改性助剂同时添加在制备耐油环氧树脂中起到了协同作用,显著提高了耐油环氧树脂的耐油性能,这可能是:硬脂酸锌、氟微粉、硅烷偶联剂KH-570、耐油改性助剂作为改性体系运用到环氧树脂的制备中,利用了硅烷偶联剂KH-570的接枝改性作用,实现了硬脂酸锌、氟微粉和耐油改性助剂表面的羟基与环氧树脂的基料实现接枝,赋予了环氧树脂优异的耐油性能,同时利用了耐油改性助剂的耐油增强作用,其中耐油改性助剂通过将硅藻土、有机膨润土、氟化碳和质量分数为95%的浓硫酸混合均匀,升温,搅拌,过滤后洗涤,抽滤,烘干,研磨,过筛得到物料a;将物料a、硅烷偶联剂KH-550、甲基丙烯酸十二氟庚酯、二异氰酸酯和甲基丙烯酸甲酯混合均匀,升温,保温,搅拌,静置分层,去除上层清液,将下层反应产物进行抽滤,洗涤,真空干燥至恒重,研磨,过筛,冷却至室温得到耐油改性助剂,运用到本发明环氧树脂的制备中,在硅烷偶联剂KH-570的作用下,实现了与环氧树脂的主料进行接枝结合,有效提高了环氧树脂的耐油性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做出详细说明,应当了解,实施例只用于说明本发明,而不是用于对本发明进行限定,任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。

在实施例中,所述耐油环氧树脂,以重量份为单位,包括以下原料:环氧树脂80-120份、硅橡胶15-25份、氟橡胶4-8份、偏苯三酸三辛酯3-6份、丙烯酸全氟烷基酯2-5份、聚苯硫醚1-4份、古马隆树脂3-6份、聚酰胺树脂4-8份、邻苯二甲酸二辛酯3-9份、偏苯三酸三辛酯2-6份、低密度聚乙烯1-5份、异氰酸酯3-9份、聚己二酸4-8份、偏硼酸钠2-6份、邻苯二甲酸二辛酯1-5份、多聚磷酸铝3-9份、氧化锌2-5份、过氧化二异丙苯1-4份、纳米氧化铝3-5份、二月桂酸二丁基锡1-5份、甲基丙烯酸4-8份、碳纳米管2-6份、多磷酸酯1-5份、硬脂酸锌4-6份、氟微粉12-14份、硅烷偶联剂KH-570 1-3份、耐油改性助剂8-16份。

所述耐油改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将4-8份硅藻土、3-6份有机膨润土、4-8份氟化碳和4-9份质量分数为85-95%的浓硫酸混合均匀,升温至80-90℃,于650-850r/min转速搅拌2-4h,过滤后洗涤,抽滤,烘干,研磨,过150-250目筛得到物料a;将物料a、3-6份硅烷偶联剂KH-550、2-5份甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-4份二异氰酸酯和3-9份甲基丙烯酸甲酯混合均匀,升温至75-85℃,保温5-7h,于1500-2500r/min转速搅拌1-3h,静置分层,去除上层清液,将下层反应产物进行抽滤,洗涤,750-850℃真空干燥至恒重,研磨,过150-250目筛,冷却至室温得到耐油改性助剂。

所述耐油环氧树脂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将环氧树脂、硅橡胶、氟橡胶、偏苯三酸三辛酯、丙烯酸全氟烷基酯、聚苯硫醚、古马隆树脂、聚酰胺树脂混合均匀,于850-1050r/min转速搅拌10-30min,升温至80-90℃,保温20-40min,然后加入邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、低密度聚乙烯、异氰酸酯、聚己二酸、偏硼酸钠、邻苯二甲酸二辛酯、多聚磷酸铝、氧化锌、过氧化二异丙苯、纳米氧化铝、二月桂酸二丁基锡、甲基丙烯酸、碳纳米管、多磷酸酯混合均匀,球磨后冷却至室温得到基料;

S2、将硬脂酸锌、氟微粉、耐油改性助剂混合均匀,升温至60-80℃,保温10-20min,然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀,继续升温至110-120℃,保温5-15min,冷却至室温得到改性料;

S3、将基料升温至90-110℃,保温15-35min,接着加入改性料混合均匀,降温至80-90℃,保温20-30min,接着于1350-1550r/min转速搅拌1-2h,冷却至室温得到耐油环氧树脂。

下面通过更具体实施例对本发明进行说明。

实施例1

一种耐油环氧树脂,以重量份为单位,包括以下原料:环氧树脂100份、硅橡胶20份、氟橡胶6份、偏苯三酸三辛酯4.5份、丙烯酸全氟烷基酯3.5份、聚苯硫醚2.5份、古马隆树脂4.5份、聚酰胺树脂6份、邻苯二甲酸二辛酯6份、偏苯三酸三辛酯4份、低密度聚乙烯3份、异氰酸酯6份、聚己二酸6份、偏硼酸钠4份、邻苯二甲酸二辛酯3份、多聚磷酸铝6份、氧化锌3.5份、过氧化二异丙苯2.5份、纳米氧化铝4份、二月桂酸二丁基锡3份、甲基丙烯酸6份、碳纳米管4份、多磷酸酯3份、硬脂酸锌5份、氟微粉13份、硅烷偶联剂KH-570 2份、耐油改性助剂12份。

所述耐油改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将6份硅藻土、4.5份有机膨润土、6份氟化碳和6.5份质量分数为90%的浓硫酸混合均匀,升温至85℃,于750r/min转速搅拌3h,过滤后洗涤,抽滤,烘干,研磨,过200目筛得到物料a;将物料a、4.5份硅烷偶联剂KH-550、3.5份甲基丙烯酸十二氟庚酯、2.5份二异氰酸酯和6份甲基丙烯酸甲酯混合均匀,升温至80℃,保温6h,于2000r/min转速搅拌2h,静置分层,去除上层清液,将下层反应产物进行抽滤,洗涤,800℃真空干燥至恒重,研磨,过200目筛,冷却至室温得到耐油改性助剂。

所述耐油环氧树脂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将环氧树脂、硅橡胶、氟橡胶、偏苯三酸三辛酯、丙烯酸全氟烷基酯、聚苯硫醚、古马隆树脂、聚酰胺树脂混合均匀,于950r/min转速搅拌20min,升温至85℃,保温30min,然后加入邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、低密度聚乙烯、异氰酸酯、聚己二酸、偏硼酸钠、邻苯二甲酸二辛酯、多聚磷酸铝、氧化锌、过氧化二异丙苯、纳米氧化铝、二月桂酸二丁基锡、甲基丙烯酸、碳纳米管、多磷酸酯混合均匀,球磨后冷却至室温得到基料;

S2、将硬脂酸锌、氟微粉、耐油改性助剂混合均匀,升温至70℃,保温15min,然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀,继续升温至115℃,保温10min,冷却至室温得到改性料;

S3、将基料升温至100℃,保温25min,接着加入改性料混合均匀,降温至85℃,保温25min,接着于1450r/min转速搅拌1.5h,冷却至室温得到耐油环氧树脂。

实施例2

一种耐油环氧树脂,以重量份为单位,包括以下原料:环氧树脂80份、硅橡胶25份、氟橡胶4份、偏苯三酸三辛酯6份、丙烯酸全氟烷基酯2份、聚苯硫醚4份、古马隆树脂3份、聚酰胺树脂8份、邻苯二甲酸二辛酯3份、偏苯三酸三辛酯6份、低密度聚乙烯1份、异氰酸酯9份、聚己二酸4份、偏硼酸钠6份、邻苯二甲酸二辛酯1份、多聚磷酸铝9份、氧化锌2份、过氧化二异丙苯4份、纳米氧化铝3份、二月桂酸二丁基锡5份、甲基丙烯酸4份、碳纳米管6份、多磷酸酯1份、硬脂酸锌6份、氟微粉12份、硅烷偶联剂KH-570 3份、耐油改性助剂8份。

所述耐油改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将4份硅藻土、6份有机膨润土、4份氟化碳和9份质量分数为85%的浓硫酸混合均匀,升温至90℃,于650r/min转速搅拌4h,过滤后洗涤,抽滤,烘干,研磨,过150目筛得到物料a;将物料a、6份硅烷偶联剂KH-550、2份甲基丙烯酸十二氟庚酯、4份二异氰酸酯和3份甲基丙烯酸甲酯混合均匀,升温至85℃,保温5h,于2500r/min转速搅拌1h,静置分层,去除上层清液,将下层反应产物进行抽滤,洗涤,850℃真空干燥至恒重,研磨,过150目筛,冷却至室温得到耐油改性助剂。

所述耐油环氧树脂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将环氧树脂、硅橡胶、氟橡胶、偏苯三酸三辛酯、丙烯酸全氟烷基酯、聚苯硫醚、古马隆树脂、聚酰胺树脂混合均匀,于850r/min转速搅拌30min,升温至80℃,保温40min,然后加入邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、低密度聚乙烯、异氰酸酯、聚己二酸、偏硼酸钠、邻苯二甲酸二辛酯、多聚磷酸铝、氧化锌、过氧化二异丙苯、纳米氧化铝、二月桂酸二丁基锡、甲基丙烯酸、碳纳米管、多磷酸酯混合均匀,球磨后冷却至室温得到基料;

S2、将硬脂酸锌、氟微粉、耐油改性助剂混合均匀,升温至60℃,保温20min,然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀,继续升温至110℃,保温15min,冷却至室温得到改性料;

S3、将基料升温至90℃,保温35min,接着加入改性料混合均匀,降温至80℃,保温30min,接着于1350r/min转速搅拌2h,冷却至室温得到耐油环氧树脂。

实施例3

一种耐油环氧树脂,以重量份为单位,包括以下原料:环氧树脂120份、硅橡胶15份、氟橡胶8份、偏苯三酸三辛酯3份、丙烯酸全氟烷基酯5份、聚苯硫醚1份、古马隆树脂6份、聚酰胺树脂4份、邻苯二甲酸二辛酯9份、偏苯三酸三辛酯2份、低密度聚乙烯5份、异氰酸酯3份、聚己二酸8份、偏硼酸钠2份、邻苯二甲酸二辛酯5份、多聚磷酸铝3份、氧化锌5份、过氧化二异丙苯1份、纳米氧化铝5份、二月桂酸二丁基锡1份、甲基丙烯酸8份、碳纳米管2份、多磷酸酯5份、硬脂酸锌4份、氟微粉14份、硅烷偶联剂KH-5701份、耐油改性助剂16份。

所述耐油改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将8份硅藻土、3份有机膨润土、8份氟化碳和4份质量分数为95%的浓硫酸混合均匀,升温至80℃,于850r/min转速搅拌2h,过滤后洗涤,抽滤,烘干,研磨,过250目筛得到物料a;将物料a、3份硅烷偶联剂KH-550、5份甲基丙烯酸十二氟庚酯、1份二异氰酸酯和9份甲基丙烯酸甲酯混合均匀,升温至75℃,保温7h,于1500r/min转速搅拌3h,静置分层,去除上层清液,将下层反应产物进行抽滤,洗涤,750℃真空干燥至恒重,研磨,过250目筛,冷却至室温得到耐油改性助剂。

所述耐油环氧树脂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将环氧树脂、硅橡胶、氟橡胶、偏苯三酸三辛酯、丙烯酸全氟烷基酯、聚苯硫醚、古马隆树脂、聚酰胺树脂混合均匀,于1050r/min转速搅拌10min,升温至90℃,保温20min,然后加入邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、低密度聚乙烯、异氰酸酯、聚己二酸、偏硼酸钠、邻苯二甲酸二辛酯、多聚磷酸铝、氧化锌、过氧化二异丙苯、纳米氧化铝、二月桂酸二丁基锡、甲基丙烯酸、碳纳米管、多磷酸酯混合均匀,球磨后冷却至室温得到基料;

S2、将硬脂酸锌、氟微粉、耐油改性助剂混合均匀,升温至80℃,保温10min,然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀,继续升温至120℃,保温5min,冷却至室温得到改性料;

S3、将基料升温至110℃,保温15min,接着加入改性料混合均匀,降温至90℃,保温20min,接着于1550r/min转速搅拌1h,冷却至室温得到耐油环氧树脂。

对比例1

与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐油环氧树脂的原料中缺少硬脂酸锌、氟微粉、硅烷偶联剂KH-570、耐油改性助剂。

对比例2

与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐油环氧树脂的原料中缺少硬脂酸锌。

对比例3

与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐油环氧树脂的原料中缺少氟微粉。

对比例4

与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐油环氧树脂的原料中缺少硅烷偶联剂KH-570。

对比例5

与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐油环氧树脂的原料中缺少耐油改性助剂。

对比例6

采用中国专利申请文献“环氧树脂及其制备方法(申请公布号:CN103665767A)”实施例1的工艺制备环氧树脂。

测量实施例1-3和对比例1-6的环氧树脂进行各项指标检测,得到的检测结果如下表:

(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见,施用实施例1-3耐油环氧树脂的耐油性能显著提高;同时由实施例1-3的数据可见,实施例1为最优实施例。

(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见,硬脂酸锌、氟微粉、硅烷偶联剂KH-570、耐油改性助剂同时添加在制备耐油环氧树脂中起到了协同作用,显著提高了耐油环氧树脂的耐油性能,这可能是:硬脂酸锌、氟微粉、硅烷偶联剂KH-570、耐油改性助剂作为改性体系运用到环氧树脂的制备中,利用了硅烷偶联剂KH-570的接枝改性作用,实现了硬脂酸锌、氟微粉和耐油改性助剂表面的羟基与环氧树脂的基料实现接枝,赋予了环氧树脂优异的耐油性能,同时利用了耐油改性助剂的耐油增强作用,其中耐油改性助剂通过将硅藻土、有机膨润土、氟化碳和质量分数为95%的浓硫酸混合均匀,升温,搅拌,过滤后洗涤,抽滤,烘干,研磨,过筛得到物料a;将物料a、硅烷偶联剂KH-550、甲基丙烯酸十二氟庚酯、二异氰酸酯和甲基丙烯酸甲酯混合均匀,升温,保温,搅拌,静置分层,去除上层清液,将下层反应产物进行抽滤,洗涤,真空干燥至恒重,研磨,过筛,冷却至室温得到耐油改性助剂,运用到本发明环氧树脂的制备中,在硅烷偶联剂KH-570的作用下,实现了与环氧树脂的主料进行接枝结合,有效提高了环氧树脂的耐油性能。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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