一种高硬度、低温固化型粉末涂料用环氧树脂及制备方法技术

公开了一种高硬度、低温固化型粉末涂料用环氧树脂的制备方法，其原料组成以摩尔份数计包括：三聚氰胺3

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度、低温固化型粉末涂料用环氧树脂及制备方法


[0001]本专利技术属于粉末涂料领域，涉及粉末涂料用环氧树脂的制备方法及由该方法所制备得到的环氧树脂。

技术介绍

[0002]粉末涂料具有无污染、节省能源和资源、涂膜综合性能好等优点，广泛地应用于日常装饰、汽车工业等领域的表面涂装。
[0003]纯环氧树脂粉末涂料的附着力好，涂膜耐溶剂性佳，在户内涂装上应用较多。为了进一步降低能耗，低温固化粉末涂料一直是研究的热点。目前，固化体系主要是双氰胺和2-苯基咪唑啉，虽然2-苯基咪唑啉作为固化剂可以有效降低固化温度，但是由于其固化后的涂膜交联密度低，涂膜易损伤，且低温固化后涂膜的流平性一般。
[0004]随着近年来对阻燃要求的提升，传统型卤系阻燃如氯、溴元素由于毒性较大，在户内应用逐渐被淘汰，无卤阻燃成为高分子树脂材料一个新的发展方向。
[0005]粉末涂料环氧树脂品种中，最常用的就是E-12环氧树脂，其是使用双酚A和环氧氯丙烷在强碱的作用下直接反应得到，产品的分子支化度低，且环氧当量高，固化活性相对较低，与双氰胺类固化剂一般需要180℃乃至200℃才能充分固化，能耗较高。而且E-12环氧树脂自身疏水一般，且支化度低，不含阻燃元素，固化后的涂膜交联密度低，硬度低，易损伤，且阻燃性能及耐中性盐雾性能也相对稍差，无法满足对硬度、无卤阻燃、耐盐雾要求较高的领域使用。
[0006]因此，亟需一种新的高硬度、无卤阻燃及耐盐雾优的低温固化粉末涂料用环氧树脂来解决上述技术问题。

技术实现思路
/>[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低温固化粉末涂料用环氧树脂的制备方法，其原料组成以摩尔份数计包括：
[0008][0009]催化剂，其摩尔用量为季戊四醇四缩水甘油醚摩尔用量的0.08-0.15％；和pH调节剂。
[0010]其中，催化剂为苄基三甲基氯化铵。
[0011]其中，pH调节剂包括碳酸钠和/或浓硫酸。
[0012]其中，甲醛为甲醛质量含量为35％的甲醛水溶液。
[0013]其中，上述粉末涂料用环氧树脂制备方法，包括以下步骤：
[0014]A、将配方量的三聚氰胺、甲醛加入反应釜中，搅拌，升温至55-60℃，并加入pH调节剂来调节pH值至8-9，保温反应3-5h；
[0015]B、待大量的六羟基三聚氰胺固体析出，且游离的三聚氰胺低于2％时，停止反应，冷却至5-10℃，进行减压抽滤，得到六羟基三聚氰胺湿料；
[0016]C、将步骤B中得到的六羟基三聚氰胺湿料和配方量的六氟丁醇、环己烷加入反应釜中，搅拌，加入pH调节剂来调节pH值至3-3.5，然后升温至85-90℃，利用环己烷带水进行丁醚化反应2-4h；
[0017]D、待六氟丁醇质量转化率达到90％以上时，升温至100-120℃减压脱除溶剂、水及未反应原料，待无明显水分残留后，加入配方量的五氧化二磷、戊二酸酐和均苯四甲酸二酐，以8-12℃/h的升温速率逐渐升温至170-180℃，然后继续保温反应1-3h；
[0018]E、待树脂的酸值达到60-70mgKOH/g时，降温至120-130℃，然后加入配方量的季戊四醇四缩水甘油醚和催化剂进行环氧封端反应1-3h；
[0019]F、待树脂的环氧当量为400-500g/mol、酸值＜5mgKOH/g时，停止反应，用沸水洗涤，除去催化剂及杂质，分离水相；
[0020]G、在120-130℃下进行减压脱除水分后，趁热高温出料，随后冷却环氧树脂，破碎造粒。
[0021]其中，步骤A中所述pH调节剂为碳酸钠。
[0022]其中，步骤C中所述pH调节剂为浓硫酸。
[0023]其中，步骤F中，所述用沸水洗涤为分别加入物料总质量1-1.5倍的沸水洗涤数次，优选3次。
[0024]本专利技术还提供了由上述粉末涂料用环氧树脂制备方法所制备得到的环氧树脂。
[0025]其中，所得到的环氧树脂具有400-500g/mol的环氧当量、80-86℃的软化点。
[0026]其中，所得到的环氧树脂外观为无色或浅黄色透明颗粒。
[0027]本专利技术还提供了采用如上所述的环氧树脂制备得到的粉末涂料。
[0028]本专利技术的有益技术效果体现在以下方面：
[0029]本专利技术主要使用三聚氰胺、甲醛、六氟丁醇、五氧化二磷、戊二酸酐、均苯四甲酸二酐、季戊四醇四缩水甘油醚等作为原料来进行反应得到环氧当量在400-500g/mol的环氧树脂，其中：
[0030]1、使用三聚氰胺和甲醛来得到六羟基三聚氰胺湿料，以该多羟基三聚氰胺为基体进行扩链的环氧树脂产品，刚性强，官能度高，阻燃性能好；
[0031]2、原料中使用六氟丁醇来向环氧树脂分子中引入疏水的氟元素，以提高环氧树脂的耐水及耐盐雾能力；
[0032]3、原料中使用高活性的五氧化二磷、戊二酸酐及均苯四甲酸二酐来接枝扩链，一方面调节链段的柔韧性，保证其抗冲击性能，另一方面增加链段的刚性及阻燃性能；
[0033]4、使用季戊四醇四缩水甘油醚封端的环氧树脂固化活性高，软化点低；
[0034]5、所得到的环氧树脂与双氰胺固化剂在低温(140℃/15min)实现充分固化，固化后的涂膜交联密度大、硬度高(铅笔硬度3H以上)、耐水煮、阻燃及耐中性盐雾性能出众。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0036]采用如下方法，按照下述实施例1-4所示原料配方，制备实施例1-4的环氧树脂：
[0037]环氧树脂制备方法，包括以下步骤：
[0038]A、将配方量的三聚氰胺、甲醛加入反应釜中，搅拌，升温至55-60℃，并加入pH调节剂来调节pH值至8-9，保温反应3-5h；
[0039]B、待大量的六羟基三聚氰胺固体析出，且游离的三聚氰胺低于2％时，停止反应，冷却至5-10℃，进行减压抽滤，得到六羟基三聚氰胺湿料；
[0040]C、将步骤B中得到的六羟基三聚氰胺湿料和配方量的六氟丁醇、环己烷加入反应釜中，搅拌，加入pH调节剂来调节pH值至3-3.5，然后升温至85-90℃，进行丁醚化反应2-4h；
[0041]D、待六氟丁醇质量转化率达到90％以上时，升温至100-120℃减压脱除溶剂、水及未反应原料，待无明显水分残留后，加入配方量的五氧化二磷、戊二酸酐和均苯四甲酸二酐，以8-12℃/h的升温速率逐渐升温至170-180℃，然后继续保温反应1-3h；
[0042]E、待树脂的酸值达到60-70mgKOH/g时，降温至120-130℃，然后加入配方量的季戊四醇四缩水甘油醚和催化剂进行环氧封端反应1-3h；
[0043]F、待树脂的环氧当量为400-500g/mol、酸值＜5mgKOH/g时，停止反应，用沸水洗涤，除去本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高硬度、低温固化型粉末涂料用环氧树脂的制备方法，其原料组成以摩尔份数计包括：催化剂，其摩尔用量为季戊四醇四缩水甘油醚摩尔用量的0.08-0.15％；和pH调节剂。2.如权利要求1所述的粉末涂料用环氧树脂的制备方法，其中，所述催化剂为苄基三甲基氯化铵。3.如权利要求1所述的粉末涂料用环氧树脂的制备方法，其中，所述pH调节剂包括碳酸钠和/或浓硫酸。4.如权利要求1所述的粉末涂料用环氧树脂的制备方法，其中，所述甲醛为甲醛质量含量为35％的甲醛水溶液。5.如权利要求1-4任一所述的粉末涂料用环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：A、将配方量的三聚氰胺、甲醛加入反应釜中，搅拌，升温至55-60℃，并加入pH调节剂来调节pH值至8-9，保温反应3-5h；B、待大量的六羟基三聚氰胺固体析出，且游离的三聚氰胺低于2％时，停止反应，冷却至5-10℃，进行减压抽滤，得到六羟基三聚氰胺湿料；C、将步骤B中得到的六羟基三聚氰胺湿料和配方量的六氟丁醇、环己烷加入反应釜中，搅拌，加入pH调节剂来调节pH值至3-3.5，然后升温至85-90℃，利用环己烷带水进行丁醚化反应2-4h；D、待六氟丁醇质量转化率达到90％以上时，然后升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：余筱栋，余金煌，庄健，方国平，
申请(专利权)人：黄山新佳精细材料有限公司，
类型：发明
国别省市：