含100%固体环氧腈涂料配方及其制备方法组成比例

本发明专利技术是关于制备１００％固体环氧腈涂料配方的工艺方法，它包括：（１），制备环氧树脂与环氧－－腈单体和固化剂的混合物；（２），该混合物涂在被涂物上，生成涂层；（３），该涂层的固化方法是环氧树脂与环氧－－腈单体就地共聚合，结果生成多官能团的环氧腈涂料体系．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在各种被涂物质，比如金属、木材、塑料、纸张等表面上形成表面保护涂层用的环氧腈涂料配方。具体地说，本专利技术涉及新型含100%固体环氧腈涂料体系的;另一方面，本专利技术涉及新型涂料配方和生产该涂料配方的工艺方法。这种涂料具有较好的外观，优良的粘着力，较高的硬度，优良的屏蔽性能，高光泽度及较好的耐腐蚀性能。环氧涂料的应用，在技术上已众所周知。美国专利№3530096中公开了环氧树脂涂料配方及其制备方法，是有代表性的例子。环氧涂料显示出它具有高的粘着力，韧性和耐化学品性能。目前，使用的大多数环氧涂料体系都是溶剂基涂料或者水基涂料。溶剂基涂料的缺点是存在着大量挥发性的有机溶剂。这些挥发性溶剂可能是昂贵和危险的。因此，必须从最终涂料中除去这些溶剂，因而需要消耗大量热能。此外，如果这些溶剂是有害物质，又必须对其进行回收处理或者焚烧掉，以防止将这些有害溶剂排放到周围环境中去。水基涂料的缺点是它们涂层不连续，与有机涂料相比，它有更多的小孔和砂眼。因此，对于基本上是无溶剂涂料工艺方法的研究，已导致对无溶剂涂料体系的使用。无溶剂环氧涂料体系的优点是：由于不存在溶剂，因而使被涂表面缺陷最少、有较好的耐热性能和耐化学性能。这类涂料配方由于湿度会引起涂膜混浊而对潮湿气敏感性增大，并且使其耐冲击性变劣和柔软性变差。此外，很多环氧涂料体系还需要在超过175℃的高温下固化。而且环氧涂料体系的防湿性不很好。腈树脂涂料的应用在技术上已众所周知。腈树脂涂料具有高的防-->湿性能。然而，当固化温度低于200℃条件时，腈树脂涂料对被涂物质的粘着力不好。美国专利№4，379，875和№4，374，948所公开的就是腈树脂涂料配方及其制备方法的有代表性的例子。这些专利告诉人们，腈树脂涂料是热固化性的，热固化腈树脂涂料工艺需要消耗的热能高。正如美国专利№3，530，096最近报道，用合成方法，通过用腈官能团取代羟基官能团把腈官能团引入环氧树脂中。在把腈基官能团引入到环氧树脂中去的反应中，该工艺方法使用惰性溶剂，比如甲苯或者二甲苯。然而用这种工艺方法制备的涂料体系的缺点是有陷穴，结果使其腐蚀保护性差。在柯克·奥斯默编辑的《化学工业百科全书》（约翰·威利和松斯出版公司出版，1979年版）的第七卷第113页“腐蚀与腐蚀引发剂”一章中和L·布莱彻、D·H·劳伦兹、H·L·洛德、A·S·鸟德和D·P·怀曼的《水溶性胶和树脂手册》（R·L·戴维森编辑;麦克格劳-希尔出版社出版，纽约1980年版）中对采用何种涂料进行了一般性讨论。本专利技术的目的是提供一种含100%固体环氧腈无溶剂体系涂料配方，以避免使用循环溶剂。本专利技术的另一个目的是将环氧官能团的较好的粘着力、耐化学性能和固化性能与腈官能团的优良防湿性能相结合。本专利技术的第三个目的是提供一种耐腐蚀的硬的环氧腈涂料配方，它能防止金属腐蚀，并且没有小孔或者砂眼。这些目的和另外一些目的以及胜过已知方法的一些优点，从下述的说明书中将会明显地看到，正如下文所描述和权利要求书中所述那样，本专利技术已达到了上述目的。-->目前已经发现，二官能团的环氧-腈单体与环氧树脂就地引发共聚合，将导敬生成改善了性能的多官能团体系。本专利技术包括以多官能团环氧-腈单体为基础的无溶剂涂料体系。这种多官能团环氧-腈单体既是与环氧树脂反应的反应剂，又是环氧树脂的溶剂。本专利技术的末道涂层具有100%固体体系的全部优点，因而没有陷穴，却有优良的粘着力和耐腐蚀性。本专利技术是关于由环氧树脂和环氧-腈单体形成涂料配方的专利技术。本专利技术的这种新型涂料配方耐化学腐蚀，与各被涂物质的粘着力较好。本专利技术的这种新型涂料配方避免溶剂的挥发性，并且不需要溶剂回收。本专利技术还包括生产上述涂料配方的工艺方法，即包括：（1）环氧树脂与环氧-腈单体及固化剂混合，生成混合物。（2）将上述混合物涂在被涂物质上，生成涂层。（3）该涂层用下述方法固化：即环氧树脂与环氧-腈单体就地共聚合，生成多官能团的环氧-腈涂料体系。本专利技术的环氧-腈涂料配方在工业上可以用于保护金属防止腐蚀，在这种场合，涂层的性能如硬度、粘着力、耐腐蚀性能等是重要的。这种涂料主要应用在管线、贮槽、器械和电气设备等方面。此外，这种涂料配方也可以用于其他领域，比如粘合剂、密封胶、汽车零部件等等。图1，是用申请人专利技术的实施例1中的环氧腈涂料配方涂装金属被涂物质的盐雾试验的35毫米照片。图2，是用现有技术中有代表性的实施例A中的环氧涂料配方涂装金属被涂物质的盐雾试验的35毫米照片。-->本专利技术的涂料配方是环氧树脂与环氧-腈单体，在固化剂存在下的反应产物。本专利技术的涂料配方含有环氧树脂。该环氧树脂的特征是存在着通常被叫做环氧基（见下图Ⅰ）的三元环醚基团。有两种性质截然不同的环氧树脂，即双酚A型二缩水甘油醚和线型酚醛清漆环氧树脂。通过改变反应剂的比例可控制树脂的分子量和环氧值。这些环氧树脂既可以单独使用，也可以联合使用。这种涂料配方中，环氧树脂的含量，一般的约为95%～5%（以总重量的百分数计）;比较好的含量约为85%～35%，最好的含量约为80%～50%。传统的环氧树脂是由双酚A（4，4′-异丙叉双酚）与环氧氯丙烷反应，生成双酚A型二缩水甘油醚。确信该反应产物是生成双酚A型聚缩水甘油醚（这种缩水甘油基团多数为2，3-环氧丙基），因此，也可以把它看作是由双酚和缩水甘油（2，3-环氧-1-丙醇）反应生成的聚醚。这种树脂状产物的一般结构如式Ⅱ所示：通过环氧氯丙烷与双酚A在高分子比条件下反应，制备出粘性液-->态环氧树脂，其平均分子量为380。反应产物中含有85%以上（摩尔计）的单体双酚A型二缩水甘油醚（如式Ⅱ所示，其中n＝0），人们将它命名为2，2-双〔（对-2，3-环氧丙氧基）苯基〕丙烷，反应产物中还含有少量n＝1、2、3等整数的聚合物。这种产物可以作为环氧化合物单体和预聚物的例子，它具有中等分子量，比较好的分子量范围约为1000或者更低，根据本专利技术，这些产物可以交联或者在不同情况下聚合。本专利技术的环氧树脂也常用固体的双酚A型二缩水甘油醚。该种化合物的结构除了n的平均值为1～20以外，与前边介绍的式Ⅱ所述的结构一样。高分子量的双酚A型二缩水甘油醚也常用于本专利技术。产物的分子量取决于环氧氯丙烷与双酚A的比。n的平均值为1～20，树脂的分子量随n值的增大而增大。线型酚醛清漆环氧树脂是由众所周知的环氧氯丙烷与酚醛清漆树脂反应制备的。首先，苯酚-甲醛型树脂是用酸性催化剂和过量苯酚制备的，然后用环氧氯丙烷使苯酚-甲醛缩合产物环氧化，制备出环氧苯酚-线型酚醛清漆树脂。该产物结构如下图Ⅲ式所示。线型酚醛清漆环氧树脂的范围可以为高粘性液态（如图Ⅲ式所示，n平均值约为0.2）到固体（Ⅲ式中n值大于5）。-->很多其他环氧化合物可以作为能够聚合的单体或者预聚合体。典型的环氧化合物和聚环氧化合物包括但不限于环己烯氧化物、环氧化环链烯烃、丙烯酸缩水甘油酯、烷基缩水甘油醚、芳基缩水甘油醚、环氧化环醇酯、环氧化环链烷烃羧酸酯、卤代环氧化合物、苯乙烯氧化合物、双酚F环氧化合物及其他化合物等等。作为环氧化合物材料，可以用环己烯氧化物及其衍生物和同系物，包括但不限于环己烯氧化物、1，2-环氧环己烯、乙烯基环己烯二氧化合物、更特殊的有3-（环氧乙基）-7-噁二环（4，1，0）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备环氧腈涂料的工艺方法，它包括：（ａ）、制备环氧树脂与环氧－腈单体和固化剂的混合物；（ｂ）、该混合物涂在被涂物上，生成涂层；（ｃ）、该涂层有效地固化，生成环氧腈涂料配方。

【技术特征摘要】
US 1985-4-19 725,2831、一种制备环氧腈涂料的工艺方法，它包括：(a)、制备环氧树脂与环氧-腈单体和固化剂的混合物；(b)、该混合物涂在被涂物上，生成涂层；(c)、该涂层有效地固化，生成环氧腈涂料配方。2、根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于涂料配方应用的厚度约为0.1密耳～20密耳。3、根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于固化剂是催化剂，加热混合物才能进行有效地固化。4、根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于加热的温度约85℃。5、根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于催化固化剂从苯基二甲胺、三氟化硼单甲胺及其两者结合中选择。6、根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于固化剂是化学计量的，固化要在室温条件下缓慢进行一周。7、根据权利要求6所述的工艺方法，其特征在于化学计量的固化剂从多硫化物，脂肪族胺，聚酰胺，酰胺基胺，芳香胺，酸酐，三聚氰胺-甲醛，尿素-甲醛，苯酚-甲醛及其结合物中选择。8、根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于固化剂为光引发剂，固化是在该混合物被辐照情况下进行。9、根据权利要求8所述的工艺方法，其特征在于辐照光的波长范围为1000...

【专利技术属性】
技术研发人员：小保罗乔达诺，理查德C斯米尔斯亚克，
申请(专利权)人：标准石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]