丙烯酸β－羟乙酯改性乙烯基环氧树脂制造技术

本发明专利技术涉及一种由丙烯酸β－羟乙酯改性的乙烯基环氧树脂。一种丙烯酸β－羟乙酯改性的乙烯基环氧树脂，其特征在于，该树脂的组成为：乙烯基环氧树脂浆液与丙烯酸β－羟乙酯，两者的重量比为０．１～１０∶１，另外再按两者的重量的１－１０％加入自由基引发剂。本发明专利技术的丙烯酸β－羟乙酯改性的乙烯基环氧树脂经自由基引发后所形成的聚合物为热固性聚合物，由于丙烯酸β－羟乙酯参与共聚合，可明显改善聚合物的耐腐蚀性，特别是在耐高浓度无机酸中表现出色。同时可有效增加聚合物与三聚氰胺的粘结强度，可用于化学实验相关的各类防腐台面，各类需要耐腐的管道内侧，以及其它需要在极端条件下实现耐腐的器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改性的乙烯基环氧树脂，特别是一种由丙烯酸β-羟乙酯改性的乙烯基环氧树脂。
技术介绍
乙烯基环氧树脂(常称为乙烯基酯树脂)自六十年代末问世至今已有四十年左右的历史。首先由美国壳牌化学(Shell Chemical)推出Epocrgl品牌，随后在1966年由美国Dow化学推出Derakane品牌，紧随推出的是Ashland化学的Hetron品牌，以及日本昭和高聚物株式会社的Ripoxy品牌，其它的国外品牌或生产商有AOC、Interplastics等。由于乙烯基环氧树脂具有优良的耐蚀性、理想的机械强度、无色透明以及较为方便的施工工艺性，近三十年来，作为新一代耐腐蚀树脂而广泛应用于石油、化工、造纸、冶金、热电、医药、食品、交通、环保、建筑等行业。我国乙烯基环氧树脂的研发始于上世纪七十年代末。在这之后的二十多年时间里，由于受技术、原材料等多种因素的影响，年生产量始终徘徊于数千吨左右。近几年来随着我国经济迅猛发展，国内乙烯基酯树脂的生产应用量呈现迅速增长的势头。由于其优良的性能，且产品价格逐步降低，现已越来越被人们了解和接受。目前已产品化的乙烯基环氧树脂多以不饱和一元酸与环氧化合物经加成而制得，端基带有不饱和双键。它保留了环氧树脂的基本链段，又有不饱和聚酯树脂的良好工艺性能，它在适宜条件下固化后，表现出某些特殊的优良性能。理论上，不同的环氧化合物与不同的不饱和一元酸反应，依据其合成工艺和方法的不同，可制得结构、物理、化学性能不同的乙烯基环氧树脂，应用于不同场合。目前国内外市场上乙烯基环氧树脂的类型繁多，代表性公司及产品编号见表1。表1 国内外乙烯基酯树脂牌号一览表 除上述品种外，目前国内市场还有另外两大类一类是较多厂家采用的丙烯酸型乙烯基环氧树脂，或在该树脂基础上用氨基甲酸酯改性处理，该类型树脂耐温等级比相应的甲基丙烯酸型乙烯基酯树脂下降10～20℃，树脂的延伸率上升，但由于缺乏甲基对酯键的保护作用，导致树脂的耐腐蚀性能，如耐碱性能下降；另一类树脂是具有中国特色的改性产品，它是富马酸改性双酚A环氧乙烯基树脂，但从严格意义上说，它不属于乙烯基酯树脂，而是乙烯基酯树脂与双酚A不饱和聚酯树脂中的一个过渡品种，这种类型的乙烯基酯树脂具有交联密度高、脆性和收缩大的特点，由于树脂中的酯键含量比标准型乙烯基树脂高40～50％，因此其耐碱性相对较差。上述的乙烯基环氧树脂虽然在物理、化学性能上较其它高分子材料有明显的优势，但在某些极端条件下，其性能，特别是化学耐腐性方面尚显不足。比如，目前国内市场上销售的各类乙烯基环氧树脂，在耐强酸，如耐98％浓硫酸或65％浓硝酸能力上明显不足，很大程度上影响了其在高端产品中的推广、应用。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种具有较好的耐腐蚀性，特别是在耐高浓度无机酸腐蚀性的丙烯酸β-羟乙酯改性乙烯基环氧树脂。为达到上述目的，本专利技术的技术构思为本专利技术是在原有乙烯基环氧树脂的基础上，添加适量的丙烯酸β-羟乙酯，在自由基引发体系中完成树脂聚合，生成丙烯酸β-羟乙酯改性乙烯基树脂聚合物。具体反应如下 乙烯基环氧树脂 丙烯酸β-羟乙酯R＝形成乙烯基环氧树脂所用各类烷基R′＝H，CH3n＝0.1～10 根据上述反应机理，本专利技术采用了如下的技术方案一种丙烯酸β-羟乙酯改性的乙烯基环氧树脂，其特征在于，该树脂的组成为乙烯基环氧树脂浆液与丙烯酸β-羟乙酯，两者的重量比为0.1～10∶1，另外再按两者的重量的1-10％加入自由基引发剂。上述的乙烯基环氧树脂浆液是市售的标准型双酚A环氧乙烯基酯、或者酚醛环氧乙烯基酯、或者阻燃型环氧乙烯基酯、或者高交联密度型环氧乙烯基酯、或者PU改性型环氧乙烯基酯，其中含有30％的苯乙烯。上述的自由基引发剂为过氧化二苯甲酰，或偶氮二异丁腈，或叔丁基过氧化物，或过氧化异丙苯，或过苯甲酸叔丁酯。本专利技术的丙烯酸β-羟乙酯改性的乙烯基环氧树脂使用方法为将按照上述比例混合好的浆料均匀涂布于需要覆盖的底物表面，在85℃下烘烤40分钟，然后程序升温至125℃(1℃/分钟，需40分钟)，并在125℃下保持30分钟。自然冷却至室温，室温下老化3天后即可使用。本专利技术的丙烯酸β-羟乙酯改性的乙烯基环氧树脂经自由基引发后所形成的聚合物为热固性聚合物，由于丙烯酸β-羟乙酯参与共聚合，可明显改善聚合物的耐腐蚀性，特别是在耐高浓度无机酸中表现出色。同时可有效增加聚合物与三聚氰胺(一般复合板表层均涂有三聚氰胺物质)的粘结强度，可用于化学实验相关的各类防腐台面，各类需要耐腐的管道内侧，以及其它需要在极端条件下实现耐腐的器件。具体实施方法原料准备在丙烯酸β-羟乙酯单体中加入1％重量比的对甲氧基苯酚(阻聚剂)，减压蒸馏，收集90～92℃/12毫米汞柱馏分，置于冰箱或冷柜中保存。纯丙烯酸β-羟乙酯单体为无色透明液体，密度为1.011，分子量为116。实施例一丙烯酸β-羟乙酯改性标准型双酚A环氧乙烯基酯聚合物(乙烯基环氧树脂与丙烯酸β-羟乙酯的重量比例为5∶1)将标准型双酚A环氧乙烯基酯浆液(树脂含量70％，苯乙烯含量30％)10克与丙烯酸β-羟乙酯2克在室温下混合均匀，再加入过氧化二苯甲酰(BPO)0.60克(5％重量比)，充分搅拌至过氧化二苯甲酰粉末消失，备用。将混合好的浆液均匀涂布于表面覆有三聚氰胺的复合板表面，将复合板置于已恒温在85℃的烘箱内烘烤40分钟，然后程序升温至125℃(1℃/分钟，共40分钟)，并在125℃下保持30分钟。将复合板从烘箱内取出，自然冷却至室温，并在室温下老化3天后。复合板表层聚合物呈无色透明、平整光滑。耐腐蚀性能测试◆98％浓硫酸，室温下1分钟后聚合物表面呈淡红色，3小时后仍为淡红色，用水冲洗后淡红色消失，无明显腐蚀印记。◆50℃98％浓硫酸，滴下后聚合物表面即刻呈红色，3小时后仍为红色，用水冲洗后呈淡红色，有轻微腐蚀印记。◆65％浓硝酸，室温下1分钟后聚合物表面呈淡红色，3小时后仍为淡红色，用水冲洗后淡红色消失，无明显腐蚀印记。◆50℃65％浓硝酸，滴下后聚合物表面即刻呈红色，3小时后仍为红色，用水冲洗后呈淡红色，有腐蚀印记。◆对各种浓度氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液，除98％硫酸、65％硝酸以外的其它无机酸，丙酮、乙酸乙酯、乙醇、乙醚、四氢呋喃等有机溶剂，以及醋酸、苯甲酸溶液、对硝基苯甲酸溶液、丙二酸溶液等有机酸均无任何颜色变化或腐蚀。机械强度测试(以同种配比与制备方法，在载玻片表面聚合后取下，检测而得)◆抗张强度Mpa 78◆弯曲强度Mpa 105◆断裂伸长率％ 4.9实施例二丙烯酸β-羟乙酯改性标准型双酚A环氧乙烯基酯聚合物的制备(乙烯基环氧树脂与丙烯酸β-羟乙酯的比例为4∶1) 将标准型双酚A环氧乙烯基酯浆液(树脂含量70％，苯乙烯含量30％)10克与丙烯酸β-羟乙酯2.5克在室温下混合均匀，再加入过氧化二苯甲酰(BPO)0.63克(5％重量比)，充分搅拌至过氧化二苯甲酰粉末消失，备用。将混合好的浆液均匀涂布于表面覆有三聚氰胺的复合板表面，将复合板置于已恒温在85℃的烘箱内烘烤40分钟，然后程序升温至125℃(1℃/分钟，共40分钟)，并在125℃下保持30分钟。将复合板从烘箱内取出，自然冷却至室温，并在室温下老本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯酸β－羟乙酯改性的乙烯基环氧树脂，其特征在于，该树脂的组成为：乙烯基环氧树脂浆液与丙烯酸β－羟乙酯，两者的重量比为０．１～１０∶１，另外再按两者的重量的１－１０％加入自由基引发剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝健，贾学顺，曹春清，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]