一种油脂基潜伏型树脂及其制备方法和应用

摘要

一种油脂基潜伏型树脂及其制备方法和应用，按照桐酸/亚麻油酸等:多缩水甘油醚摩尔比1:1~1:1.5于100~150℃下反应2～12 h得油脂基环氧单体；以含不饱和键的醛类化合物和胺类固化剂在20~50℃下反应2~24 h得潜伏型固化剂；按油脂基环氧单体20‑100%、环氧树脂0‑80%、环氧稀释剂0‑30%混合均匀，按所得混合物的环氧基与潜伏型固化剂所含希夫碱基总量的摩尔比2:（1‑1.5）搅拌混匀得油脂基潜伏型树脂。本发明以生物质为原料，合成步骤简便，所制备的环氧树脂储存稳定性优异，可在常温下储存6个月以上。环氧树脂固化过程中，引入额外的交联体系，实现双网络交联，具有优异的力学性能和韧性。

权利要求

1.一种油脂基潜伏型树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照油脂基原料:多缩水甘油醚摩尔比1:1 1:1.5于100 150℃下反应2～12 h得油脂基环氧单体，所述油脂~ ~基原料为桐酸或亚麻油酸；以含不饱和键的醛类化合物和胺类固化剂在20 50℃下反应2~ ~

24 h得潜伏型固化剂；按油脂基环氧单体20‑100%、环氧树脂0‑80%、环氧稀释剂0‑30%混合均匀，按所得混合物的环氧基与潜伏型固化剂所含希夫碱基总量的摩尔比2:（1‑1.5）搅拌混匀得油脂基潜伏型树脂。

2.根据权利要求1所述油脂基潜伏型树脂的制备方法，其特征在于，所述多缩水甘油醚为丙三醇三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚或季戊四醇四缩水甘油醚。

3.根据权利要求1所述油脂基潜伏型树脂的制备方法，其特征在于，所述含不饱和键的醛类化合物为肉桂醛、柠檬醛、丁香醛或糠醛，所述胺类固化剂为乙二胺、己二胺、聚醚胺或孟烷二胺。

4.根据权利要求1所述油脂基潜伏型树脂的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂或氢化双酚A环氧树脂，所述环氧稀释剂为烯丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚或蓖麻油三缩水甘油醚。

5.权利要求1‑4任一所述制备方法制得的油脂基潜伏型树脂。

6.权利要求5所述油脂基潜伏型树脂在制备防腐涂料中的应用。

说明书

一种油脂基潜伏型树脂及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及为环氧树脂领域，具体涉及一种油脂基潜伏型树脂及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 环氧树脂拥有优异的热学和力学性能、粘结强度高等优点，在电子、涂料等领域都有广泛应用。目前，商用环氧树脂主要来源于石油化工原料，随着石油资源的过度开采及使用带来了严重的环境破坏。另外，我国是环氧树脂大国，环氧树脂产能、产量和消费市场规模均居全球首位，创造了世界环氧树脂产业发展史上的奇迹。但同时产生了大量废弃的环氧树脂，由此产生的环境污染、已成为阻碍树脂材料应用和发展的突出问题。因此，从绿色可持续发展的角度来看，利用生物质原料开发生物基环氧树脂具有重要的意义。

[0003] 现售的环氧树脂产品大多为环氧树脂和固化剂的双组分体系，使用时需现场按比例配制，会增加施工步骤。潜伏性固化剂是在使用前和树脂混合均匀，在一定温度下能够长期储存并且保持不固化，但一旦达到一定条件会发生固化反应。由潜伏性固化剂与环氧树脂混合配制而成的单组分环氧树脂体系具有简化生产操作工艺、方便大规模工业化生产等优点，能避免现场配料时计量误差、混料不均匀等对树脂性能带来的影响。潜伏型固化体系因其独特的优点应用需求很大，但目前市场上缺少可长期储存的产品，因此应用绿色生物质资源积极开发可长期存储的新型潜伏型固化体系具有重要的意义。

发明内容

[0004] 解决的技术问题：本发明针对上述技术问题，以生物质为原料，提供一种可长期储存的油脂基潜伏型树脂及其制备方法和应用。

[0005] 技术方案：一种油脂基潜伏型树脂的制备方法，包括以下步骤：按照桐酸/亚麻油酸等:多缩水甘油醚摩尔比1:1～1:1.5于100～150℃下反应2～12h得油脂基环氧单体；以含不饱和键的醛类化合物和胺类固化剂在20～50℃下反应2～24h得潜伏型固化剂；按油脂基环氧单体20‑100％、环氧树脂0‑80％、环氧稀释剂0‑30％混合均匀，按所得混合物的环氧基与潜伏型固化剂所含希夫碱基总量的摩尔比2:(1‑1.5)搅拌混匀得油脂基潜伏型树脂。

[0006] 上述油脂基原料为桐酸或亚麻油酸。

[0007] 上述多缩水甘油醚为丙三醇三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚或季戊四醇四缩水甘油醚。

[0008] 上述含不饱和键的醛类化合物为肉桂醛、柠檬醛、丁香醛或糠醛，所述胺类固化剂为乙二胺、己二胺、聚醚胺或孟烷二胺。

[0009] 上述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂或氢化双酚A环氧树脂，所述环氧稀释剂为烯丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚或蓖麻油三缩水甘油醚。

[0010] 上述制备方法制得的油脂基潜伏型树脂。

[0011] 上述桐油基潜伏型树脂在120～200℃下加热2～12h形成固化物。

[0012] 上述桐油基潜伏型树脂在制备防腐涂料中的应用。

[0013] 有益效果：1)本发明提供了一种桐油基潜伏型树脂体系的制备方法。2)所制备的环氧树脂储存稳定性优异，可在常温下储存6个月。3)原料桐油绿色环保，制备工艺简便，易于实现规模化生产。4)本发明对生物质资源的高值化利用有较重大的意义。

附图说明

[0014] 图1为根据实施例1制备的桐油基环氧单体的红外光谱图；

[0015] 图2为根据实施例1制备的潜伏型固化剂的红外光谱图。

具体实施方式

[0016] 下面通过实例对本发明进行具体描述，实施例给出详细的实施方式和具体的操作步骤，只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。

[0017] 实施例1

[0018] 桐油基环氧单体的制备：称取50g的桐酸和46.75g的丙三醇三缩水甘油醚加入三口烧瓶中，然后加入0.5g的2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚作为促进剂，搅拌，在120℃下反应4h，反应结束后冷却至室温，得到桐油基环氧单体。

[0019] 潜伏型固化剂的制备：称取肉桂醛50g和聚醚胺D‑230 43.5g加入三口烧瓶中，在30℃下搅拌反应10h；

[0020] 称取桐油基环氧单体50g，潜伏型固化剂20.8g，搅拌均匀，所得的混合物即为桐油基潜伏型树脂。

[0021] 桐油基潜伏型树脂在180℃下加热4h形成具有一定强度和韧性的固化物。

[0022] 实施例2

[0023] 桐油基环氧单体的制备：称取50g的桐酸和64.7g的季戊四醇四缩水甘油醚加入三口烧瓶中，然后加入0.6g的2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚作为促进剂，搅拌，在120℃下反应4h，反应结束后冷却至室温，得到桐油基环氧单体。

[0024] 潜伏型固化剂的制备：称取肉桂醛50g和聚醚胺D‑230 43.5g加入三口烧瓶中，在30℃下搅拌反应10h；

[0025] 称取桐油基环氧单体50g，潜伏型固化剂26.3g，搅拌均匀，所得的混合物即为桐油基潜伏型树脂。

[0026] 桐油基潜伏型树脂在160℃下加热6h形成具有一定强度和韧性的固化物。

[0027] 实施例3

[0028] 桐油基环氧单体的制备：称取50g的桐酸和46.75g的丙三醇三缩水甘油醚加入三口烧瓶中，然后加入0.5g的2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚作为促进剂，搅拌，在120℃下反应4h，反应结束后冷却至室温，得到桐油基环氧单体。

[0029] 潜伏型固化剂的制备：称取肉桂醛50g和聚醚胺D‑230 43.5g加入三口烧瓶中，在30℃下搅拌反应10h；

[0030] 称取桐油基环氧单体45g、乙二醇二缩水甘油醚5g，潜伏型固化剂22g，搅拌均匀，所得的混合物即为桐油基潜伏型树脂。

[0031] 桐油基潜伏型树脂在180℃下加热8h形成具有一定强度和韧性的固化物。

[0032] 实施例4

[0033] 桐油基环氧单体的制备：称取50g的桐酸和46.75g的丙三醇三缩水甘油醚加入三口烧瓶中，然后加入0.5g的2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚作为促进剂，搅拌，在120℃下反应4h，反应结束后冷却至室温，得到桐油基环氧单体。

[0034] 潜伏型固化剂的制备：称取肉桂醛50g和聚醚胺D‑230 43.5g加入三口烧瓶中，在30℃下搅拌反应10h；

[0035] 称取桐油基环氧单体45g、双酚A型环氧树脂5g，潜伏型固化剂21.3g，搅拌均匀，所得的混合物即为桐油基潜伏型树脂。

[0036] 桐油基潜伏型树脂在180℃下加热8h形成具有一定强度和韧性的固化物。

[0037] 实施例5

[0038] 桐油基环氧单体的制备：称取50g的桐酸和64.7g的季戊四醇四缩水甘油醚加入三口烧瓶中，然后加入0.6g的2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚作为促进剂，搅拌，在120℃下反应4h，反应结束后冷却至室温，得到桐油基环氧单体。

[0039] 潜伏型固化剂的制备：称取肉桂醛50g和乙二胺11.4g加入三口烧瓶中，在25℃下搅拌反应20h；

[0040] 称取桐油基环氧单体50g，潜伏型固化剂12g，搅拌均匀，所得的混合物即为桐油基潜伏型树脂。

[0041] 桐油基潜伏型树脂在150℃下加热10h形成具有一定强度和韧性的固化物。

[0042] 实施例6

[0043] 亚麻油基环氧单体的制备：称取50g的亚麻油酸和64.7g的季戊四醇四缩水甘油醚加入三口烧瓶中，然后加入0.6g的2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚作为促进剂，搅拌，在120℃下反应4h，反应结束后冷却至室温，得到亚麻油酸基环氧单体。

[0044] 潜伏型固化剂的制备：称取肉桂醛50g和乙二胺11.4g加入三口烧瓶中，在25℃下搅拌反应20h；

[0045] 称取亚麻油基环氧单体40g、双酚A型环氧树脂/10g，潜伏型固化剂12g，搅拌均匀，所得的混合物即为亚麻油基潜伏型树脂。

[0046] 亚麻油基潜伏型树脂在200℃下加热3h形成具有一定强度和韧性的固化物。

[0047] 下表为本发明实施例1‑3所制备的潜伏型树脂体系的性能参数。

[0048]  实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度(MPa) 0.19 0.22 0.16
断裂拉伸应变(％) 89.49 75.43 66.92
室温储存期(天) >180 >180 >180