一种氧化叔胺环氧酚醛树脂及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供一种氧化叔胺环氧酚醛树脂及其制备方法、应用。其中，制备步骤包括：将预设环氧酚醛树脂溶解在溶于水的极性溶剂中，形成环氧酚醛树脂溶液。将质子酸开环试剂在冰水浴且温度不高于10℃中逐滴加入至环氧酚醛树脂溶液中，之后在室温下进行反应，形成叔胺基环氧酚醛树脂溶液。将氧化剂滴加至上述溶液进行氧化反应，形成氧化叔胺环氧酚醛树脂。本发明专利技术可实现环氧基灵活开环，并且整个反应过程均不需要升温加热过程，能耗较低。此外，通过控制环氧基与氧化叔氨基的配比，可调节产物在不同溶剂中的溶解性，扩宽了产物的应用范围。本发明专利技术的氧化叔胺环氧酚醛树脂具有氧化叔氨基、环氧基以及酚羟基，可应用于印刷CTP印版涂层与3D打印。打印。打印。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化叔胺环氧酚醛树脂及其制备方法、应用


[0001]本专利技术属于树脂制造
，具体涉及一种氧化叔胺环氧酚醛树脂的制备方法、一种氧化叔胺环氧酚醛树脂以及一种氧化叔胺环氧酚醛树脂的应用。

技术介绍

[0002]目前，现有技术中氧化叔胺改性环氧酚醛树脂的合成方法成本高、极为复杂，例如：传统氧化叔胺改性环氧酚醛树脂的合成要经历两个长时高温的步骤：第一，80℃12个小时的二甲胺对环氧基的开环；第二，80℃12个小时的双氧水对叔胺基的氧化，该过程增加了时间和能源的成本，能耗较高。其次，传统方法合成的氧化叔胺改性环氧酚醛树脂的环氧基基本全部被开环，环氧基开环存在局限性，使结果产物的活性大幅度降低。并且，环氧酚醛树脂局限于软化点较低的F-44，开环试剂也仅局限于二甲胺。此外，传统方法合成的氧化叔胺改性环氧酚醛树脂活性基团只有氧化叔氨基，该基团的化学性质只有热分解，热分解前后只是聚合物由水溶性变成油溶性，聚合物主链始终是线型结构，并没有产生交联结构，在不同溶剂中的溶解性受到了极大的限制，能溶解的溶剂比改性前能溶解的溶剂变得很少。再者，传统方法合成的氧化叔胺改性环氧酚醛树脂的玻璃化转变温度比较低，不高于40℃。这极大的限制了应用范围。
[0003]此外，采用现有技术合成的氧化叔胺改性环氧酚醛树脂用于3D打印耗材和印刷CTP印版涂层树脂也同样存在诸多问题，例如：用于3D打印的耗材大多是线型聚合物制作的热熔材料，其坚固性明显不敌交联体型结构聚合物的坚韧性，并且线型聚合物用在3D打印上，在对树脂熔融处理过程中会带来一定的空气污染。因此，传统合成的氧化叔胺环氧酚醛树脂不能作用于3D打印的耗材。并且，目前用于印刷CTP印版涂层并形成影像的树脂大多也是线型聚合物，其耐溶剂的性能明显不敌交联体型结构聚合物的耐溶剂性；并且线型聚合物用在印刷CTP印版涂层，在用强碱液显影成像过程中会带来一定的水质污染。针对上述问题，有必要提出一种新的氧化叔胺改性环氧酚醛树脂合成方法，以降低能耗且扩大应用范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种氧化叔胺环氧酚醛树脂的制备方法、一种氧化叔胺环氧酚醛树脂以及一种氧化叔胺环氧酚醛树脂的应用。
[0005]本专利技术的第一方面，提供一种氧化叔胺环氧酚醛树脂的制备方法，具体制备步骤包括：
[0006]取15g～25g的预设环氧酚醛树脂溶解在溶于水的极性溶剂中，形成环氧酚醛树脂溶液；
[0007]将2g～10g的质子酸开环试剂在冰水浴且温度不高于10℃中逐滴加入至所述环氧酚醛树脂溶液中，之后在室温下进行反应3h～6h，形成叔胺基环氧酚醛树脂溶液；
[0008]将2g～18g的氧化剂滴加至所述叔胺基环氧酚醛树脂溶液进行氧化反应，形成所
述氧化叔胺环氧酚醛树脂。
[0009]可选的，所述预设环氧酚醛树脂采用软化点范围为85℃～95℃，环氧值不低于220g/eq.的环氧酚醛树脂。
[0010]可选的，所述溶于水的极性溶剂采用N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、1，4-丁内酯、1，4-二氧六环、甲醇、乙醇、异丙醇和丙酮中任意一者。
[0011]可选的，所述质子酸开环试剂采用二甲胺开环试剂、二乙胺开环试剂、甲乙胺开环试剂、二丙胺开环试剂、二丁胺开环试剂中任意一者。
[0012]可选的，所述将2g～18g的氧化剂滴加至所述叔胺基环氧酚醛树脂溶液进行氧化反应，形成所述氧化叔胺环氧酚醛树脂，包括：
[0013]在室温水浴中，将2g～18g的氧化剂滴加至所述叔胺基环氧酚醛树脂溶液中进行氧化反应，控制反应温度不超过50℃；
[0014]所述氧化剂滴加完毕后，反应5h～7h，以得到所述氧化叔胺环氧酚醛树脂。
[0015]可选的，所述在室温水浴中，向所述叔胺基环氧酚醛树脂溶液中滴加2g～18g的氧化剂进行氧化反应，控制反应温度不超过50℃之前还包括：
[0016]向所述叔胺基环氧酚醛树脂溶液中加入0.4g～6g的酸性减速助剂调整溶液pH值。
[0017]可选的，所述氧化剂包括2，3-二氯-5，6-二氰基苯二醌、过氧化氢、二(过氧乙酸)碘苯、氧气、N-卤代丁二酰亚胺和叔丁基过氧化氢中任意一者；和/或，
[0018]所述酸性减速助剂包括柠檬酸、酒石酸、月桂酸和棕桐酸中任意一者。
[0019]本专利技术的第二方面，提供一种氧化叔胺环氧酚醛树脂，采用前文记载的的制备方法制得。
[0020]可选的，所述氧化叔胺环氧酚醛树脂包括酚羟基、环氧基、氧化叔胺基。
[0021]本专利技术的第三方面，提供一种氧化叔胺环氧酚醛树脂的应用，将前文记载的所述氧化叔胺环氧酚醛树脂应用于印刷CTP印版涂层或3D打印。
[0022]本专利技术实施例的氧化叔胺环氧酚醛树脂的制备方法，包括：将预设环氧酚醛树脂溶解在溶于水的极性溶剂中，形成环氧酚醛树脂溶液，通过溶于水的极性溶剂可充分溶解环氧酚醛树脂，并且可使后续反应达到一个可控的效果。之后，采用质子酸开环试剂在冰水浴且温度不高于10℃中逐滴加入至环氧酚醛树脂溶液中，之后在室温下进行反应3h～6h，形成叔胺基环氧酚醛树脂溶液，本实施例的开环反应在室温下进行，不需要高温，更不需要升温过程，并且缩短了反应时间，降低了能耗。进一步的，为了控制氧化剂的快速分解，本专利技术实施例将氧化剂逐滴加入至叔胺基环氧酚醛树脂溶液中进行氧化反应，形成氧化叔胺环氧酚醛树脂，以达到控制反应速率的目的，并实现了氧化叔氨基的可控性。
附图说明
[0023]图1为本专利技术第一实施例的一种氧化叔胺环氧酚醛树脂的制备流程图；
[0024]图2为本专利技术第二实施例的一种氧化叔胺环氧酚醛树脂中环氧当量随二甲胺溶液用量的变化示意图；
[0025]图3为本专利技术第三实施例的一种氧化叔胺环氧酚醛树脂中环氧当量随各仲胺用量的变化示意图；
[0026]图4为本专利技术第四实施例的一种氧化叔胺环氧酚醛树脂中环氧当量随二甲胺溶液
用量的变化示意图；
[0027]图5为本专利技术第五实施例的一种氧化叔胺环氧酚醛树脂不同程度改性的傅里叶红外光谱图；
[0028]图6为本专利技术第六实施例的一种氧化叔胺环氧酚醛树脂不同程度改性的DSC曲线图和TG、DTG曲线图；
[0029]图7为本专利技术第七实施例的一种氧化叔胺环氧酚醛树脂的DSC曲线图和TG、DTG曲线图；
[0030]图8为本专利技术第八实施例的一种氧化叔胺环氧酚醛树脂在相变印刷版材中的应用接触角示意图。
具体实施方式
[0031]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。
[0032]本实施例为了得到同时具有酚羟基、环氧基以及氧化叔氨基官能团的环氧酚醛树脂，而母体环氧酚醛树脂本身具备酚羟基与环氧基，因此，需要对母体环氧酚醛树脂进行改性处理以得到具有以上三者官能团的环氧酚醛树脂，即通过对环氧酚醛树脂上的环氧基部分开环处理，以及进一步氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化叔胺环氧酚醛树脂的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：取15g～25g的预设环氧酚醛树脂溶解在溶于水的极性溶剂中，形成环氧酚醛树脂溶液；将2g～10g的质子酸开环试剂在冰水浴且温度不高于10℃中逐滴加入至所述环氧酚醛树脂溶液中，之后在室温下进行反应3h～6h，形成叔胺基环氧酚醛树脂溶液；将2g～18g的氧化剂滴加至所述叔胺基环氧酚醛树脂溶液进行氧化反应，形成所述氧化叔胺环氧酚醛树脂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预设环氧酚醛树脂采用软化点范围为85℃～95℃，环氧值不低于220g/eq.的环氧酚醛树脂。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶于水的极性溶剂采用N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、1，4-丁内酯、1，4-二氧六环、甲醇、乙醇、异丙醇和丙酮中任意一者。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述质子酸开环试剂采用采用二甲胺开环试剂、二乙胺开环试剂、甲乙胺开环试剂、二丙胺开环试剂、二丁胺开环试剂中任意一者。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将2g～18g的氧化剂滴加至所述叔胺基环氧酚醛树脂溶液进行氧化反应，形成所述氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇光，吴倜，
申请(专利权)人：北京印刷学院，
类型：发明
国别省市：