一种木焦油基环氧树脂、防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种木焦油基环氧树脂，包括以下质量比的原料：精木焦油、双酚A与环氧氯丙烷质量比0.25‑1:0‑0.75:4，其中精木焦油、双酚A的质量比之和为1。通过添加精木焦油，部分或者全部替代双酚A和环氧氯丙烷发生缩聚反应制得，减少了双酚A的用量或者完全不添加双酚A，提高环氧树脂的性能，减少了环境污染，降低生产成本，提高经济效益。本发明专利技术还提供了一种防腐涂料，包括组分甲和组分乙两部分组成，组分甲中包括权利要求1木焦油基环氧树脂，组分乙中包括权利要求1中的精木焦油。通过添加木焦油基环氧树脂和精木焦油，提高防腐涂料的性能。本发明专利技术还提供了上述木焦油基环氧树脂和防腐涂料的制备方法，操作简便，易于控制，便于实现批量化生产。

A Wood Tar-based Epoxy Resin, Anticorrosive Coating and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种木焦油基环氧树脂、防腐涂料及其制备方法
本专利技术涉及合成树脂及涂料领域，尤其涉及一种木焦油基环氧树脂、防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
目前，环氧树脂分子结构中有极性高而不易水解的脂肪羟基和醚键，耐化学介质性能优良的苯环，其涂膜具有附着力好、耐化学品性高、物理机械性能和耐水性好等特点，在防腐涂料中得到了广泛的应用。目前使用的环氧树脂预聚体90％以上是由双酚A与过量的环氧氯丙烷缩聚而成。合成原料双酚A价格昂贵，造成环氧树脂成本较高；同时双酚A是原型质毒物，能够导致人体内分泌失调，并具有致癌作用，危害人体健康。并且环氧系防腐涂料存在涂膜脆性大、柔韧性差和耐冲击性差的缺点，其应用领域有一定的局限性。木焦油是农林废弃物热裂解的主要副产物，目前对木焦油的开发利用还很少，很多时候作为废物处理，造成资源浪费。同时木焦油中含有萘等致癌物质，若处理不当将成为一大公害，会影响人们的日常生活并阻碍生物质能源行业的发展。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种木焦油基环氧树脂，有效解决环氧树脂合成过程中原料毒性大，性能差的问题。本专利技术的目的之二在于提供一种木焦油基环氧树脂的制备方法。本专利技术的目的之三在于提供一种防腐涂料，通过添加上述木焦油基环氧树脂，改善防腐涂料的性能。本专利技术的目的之四在于提供一种防腐涂料的制备方法。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种木焦油基环氧树脂，包括以下质量比的原料：精木焦油、双酚A与环氧氯丙烷质量比0.25-1:0-0.75:4，其中精木焦油、双酚A的质量比之和为1。本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：上述木焦油基环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备精木焦油：将农林废弃物热裂解得到的木焦油通过减压蒸馏得到精木焦油；(2)制备木焦油基环氧树脂：将精木焦油、双酚A与环氧氯丙烷按比例置于反应器中，惰性气体保护下搅拌均匀，预热至75-80℃，待精木焦油和双酚A完全溶解后降温至65-70℃，滴加碱性催化剂后升温至75-80℃，继续反应2-3h，将反应液自然冷却；(3)提纯木焦油基环氧树脂：通过减压蒸馏出去上述反应液中过量的环氧氯丙烷和水，剩余物中加入质量比为20％的甲苯稀释，除去副产物NaCl和催化剂NaOH固体，液体通过减压蒸馏蒸去甲苯，得到纯净木焦油基环氧树脂，将蒸馏出的环氧氯丙烷和水静置分液，环氧氯丙烷回收利用。进一步地，上述步骤(1)中减压蒸馏的条件为：压力为0.085-0.1MPa，温度为120-150℃。合适的减压蒸馏压力和温度，便于将粗木焦油中轻组分除净，避免对合成反应产生不良影响。进一步地，上述步骤(2)中碱性催化剂为摩尔浓度为10mol/kg氢氧化钠水溶液，氢氧化钠摩尔用量为环氧氯丙烷的20-25％。进一步地，上述步骤(2)中碱性催化剂的滴加速度为0.2-0.3ml/min。碱性催化剂的加入方式对合成树脂性能影响较大，一次性加入碱性催化剂或滴加速率过快，使反应液容易发生乳化现象，副产物增多，影响产品性能。进一步地，上述步骤(3)中通过500目旋振筛除去副产物NaCl和催化剂NaOH固体。本专利技术的目的之三采用如下技术方案实现：一种防腐涂料，包括组分甲和组分乙两部分组成，所述组分甲中包括权利要求1所述木焦油基环氧树脂，所述组分乙中包括权利要求1中所述的精木焦油。进一步地，所述组分甲和组分乙的重量比为：1:0.5-0.7；所述组分甲包括以下重量份的原料：木焦油基环氧树脂80-100份、填料10-20份、溶剂15-20份；所述组分乙包括以下重量份的原料：环氧树脂固化剂80-100份、精木焦油40-50份、乳化剂1-2份、溶剂20-30份。进一步地，所述填料为云母鳞粉、二氧化钛、滑石粉、硫酸钡、氧化铁红中的至少一种；所述溶剂为甲苯、苯、二甲苯、乙苯、丙酮、丁酮、无水乙醇中的至少一种；所述乳化剂为吐温20、吐温60、OP-10\TX-10、NP-10中的至少一种；所述环氧树脂固化剂为650低分子聚酰胺。本专利技术的目的之四采用如下技术方案实现：上述防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将组分甲中的原料置于分散罐中，分散均匀；(2)将组分乙中的原料置于反应器中，在80℃回流加热搅拌1h；(3)将上述步骤(1)和步骤(2)得到的物料混合均匀即得防腐涂料。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的木焦油基环氧树脂通过添加精木焦油，部分或者全部替代双酚A和环氧氯丙烷发生缩聚反应制得，减少了双酚A的用量或者完全不添加双酚A，提高环氧树脂的性能，为木焦油的高值化利用开拓了新的领域，减少了环境污染，做到了变废为宝，降低生产成本，提高经济效益。2、本专利技术的防腐涂料，包括组分甲和组分乙两部分组成，组分甲中包括木焦油基环氧树脂，组分乙中包括精木焦油，通过添加木焦油基环氧树脂和精木焦油，提高防腐涂料的性能，精木焦油还能在环氧树脂固化交联中起到催化剂的作用，使涂料具有优异的防腐性能。同时增加了精木焦油的用量，能够占到原料的50％以上，大大降低了防腐涂料生产成本，提升涂料的性能，提高了企业经济效益。3、本专利技术还提供了上述木焦油基环氧树脂和防腐涂料的制备方法，操作简便，易于控制，便于实现批量化生产。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。实施例1一种木焦油基环氧树脂，由以下质量比的原料制成：精木焦油、双酚A与环氧氯丙烷质量比0.25:0.75:4。上述木焦油基环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备精木焦油：将农林废弃物热裂解得到的木焦油在压力为0.085MPa，温度为120℃条件下减压蒸馏得到精木焦油；(2)制备木焦油基环氧树脂：将精木焦油、双酚A与环氧氯丙烷按比例置于反应器中，惰性气体保护下搅拌均匀，预热至75℃，待精木焦油和双酚A完全溶解后降温至65℃，以0.2ml/min的速度滴加10mol/kg氢氧化钠水溶液，氢氧化钠摩尔用量为环氧氯丙烷的20％，升温至75℃，继续反应2h，将反应液自然冷却；(3)提纯木焦油基环氧树脂：通过减压蒸馏出去上述反应液中过量的环氧氯丙烷和水，剩余物中加入质量比为20％的甲苯稀释，通过500目旋振筛除去副产物NaCl和催化剂NaOH固体，液体通过减压蒸馏蒸去甲苯，得到纯净木焦油基环氧树脂，将蒸馏出的环氧氯丙烷和水静置分液，环氧氯丙烷回收利用。一种防腐涂料，包括组分甲和组分乙两部分，其中组分甲和组分乙的重量比为：1:0.5，所述组分甲由以下重量份的原料组成：木焦油基环氧树脂80份、云母鳞粉10份、甲苯15份；所述组分乙包由以下重量份的原料组成：650低分子聚酰胺80份、精木焦油45份、吐温201份、苯20份。上述防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将组分甲中的原料置于分散罐中，分散均匀；(2)将组分乙中的原料置于反应器中，在80℃回流加热搅拌1h；(3)将上述步骤(1)和步骤(2)得到的物料混合均匀即得防腐涂料。实施例2一种木焦油基环氧树脂，由以下质量比的原料制成：精木焦油、双酚A与环氧氯丙烷质量比0.5:0.5:4。上述木焦油基环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备精木焦油：将农林废弃物热裂解得到的木焦油在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木焦油基环氧树脂，其特征在于，包括以下质量比的原料：精木焦油、双酚A与环氧氯丙烷质量比0.25‑1:0‑0.75:4，其中精木焦油、双酚A的质量比之和为1。

【技术特征摘要】
1.一种木焦油基环氧树脂，其特征在于，包括以下质量比的原料：精木焦油、双酚A与环氧氯丙烷质量比0.25-1:0-0.75:4，其中精木焦油、双酚A的质量比之和为1。2.如权利要求1所述一种木焦油基环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备精木焦油：将农林废弃物热裂解得到的木焦油通过减压蒸馏得到精木焦油；(2)制备木焦油基环氧树脂：将精木焦油、双酚A与环氧氯丙烷按比例置于反应器中，惰性气体保护下搅拌均匀，预热至75-80℃，待精木焦油和双酚A完全溶解后降温至65-70℃，滴加碱性催化剂后升温至75-80℃，继续反应2-3h，将反应液自然冷却；(3)提纯木焦油基环氧树脂：通过减压蒸馏出去上述反应液中过量的环氧氯丙烷和水，剩余物中加入质量比为20％的甲苯稀释，除去副产物NaCl和催化剂NaOH固体，液体通过减压蒸馏蒸去甲苯，得到纯净木焦油基环氧树脂。3.根据权利要求2所述一种木焦油基环氧树脂的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中减压蒸馏的条件为：压力为0.085-0.1MPa，温度为120-150℃。4.根据权利要求2所述一种木焦油基环氧树脂的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中碱性催化剂为摩尔浓度为10mol/kg氢氧化钠水溶液，氢氧化钠摩尔用量为环氧氯丙烷的20-25％。5.根据权利要求4所述一种木焦油基环氧树脂的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中碱性...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振，马磊，王品胜，肖进彬，谢梅竹，王鹏晓，赵绘婷，聂宁，张波，张璐璐，杨昌澎，高正龙，刘红云，陈红，
申请(专利权)人：河南省高新技术实业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41