[发明专利]一种烷基酚改性酚醛酰胺固化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合成树脂领域，涉及一种烷基酚改性酚醛酰胺固化剂及其制备方法。

背景技术

环氧树脂是一种广泛应用的合成树脂，尤其在涂料，胶黏剂方面应用普遍，环氧树脂用固化剂交联固化后，具有优异的黏结性，机械性能，电性能及耐化学品腐蚀性能，在钢结构防腐领域得到了广泛的应用。固化剂是环氧树脂应用领域中不可缺少的重要组成部分，与环氧树脂一样可决定固化产物的物理机械性能。目前常用的常温固化剂主要是胺和改性胺类产品，有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、酸酐、聚酰胺等。小分子的胺由于其挥发性大，毒性强，在使用中受到了限制，现已基本不单独作为常温固化剂使用。现在主要的常温固化剂是改性胺类产品，典型的产品有聚酰胺、曼尼斯碱、酚醛胺等。聚酰胺的代表产品为650、65l、Versamid l15、Ancamide 2050等；曼尼斯碱的代表产品是T3l、T33；酚醛胺的代表产品是腰果酚改性胺。这几类产品是目前同内环氧树脂常温同化剂中最具代表性的产品，具有不同的性能特点，在不同的领域都得到了广泛的应用。

上述的几类固化剂，虽都是常温固化剂，但具有不同的特性，应用领域各有不同，其主要特点如下：

聚酰胺类固化剂能与环氧树脂常温下固化成膜，固化后的漆膜具有良好的防腐性，柔韧性和超长的重涂性。但干燥时间长，其最大的缺点是低温固化性能较差，一般情况下，温度低于15℃时就无法进行正常施工。这就限制了其在冬季的使用。

曼尼斯碱与环氧树脂也能在常温下固化成膜，其低温固化温度比聚酰胺树脂要低，基本可在0℃以上施工，最大的优点是固化后漆膜封闭性好，耐油、耐化学品性能较好，但其最大的缺点是漆膜脆，韧性差。

腰果酚改性酚醛胺树脂具有较低的黏度，优异的低温固化性能，最低可在-10℃下施工而不影响施工进程。漆膜具有较好的柔韧性，优异的耐水性能，最适用于海洋环境下的重防腐产品中，其最大的缺点是易黄变，抗冲击性不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烷基酚改性酚醛酰胺固化剂及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种烷基酚改性酚醛酰胺固化剂，其原料组分含有摩尔比为1:0.5～2.0:0.5～2.0：0.5～2.0的苯酚或苯酚衍生物、甲醛或多聚甲醛、多元胺、脂肪酸或脂肪酸聚合物。

优选的，苯酚衍生物为叔丁基苯酚、壬基酚、双酚A、双酚F、腰果酚中的至少一种。

优选的，苯酚衍生物为腰果酚。

优选的，多元胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、甲基环戊二胺、间苯二甲胺中至少一种。

优选的，脂肪酸为辛酸、癸酸、C16-18硬脂酸、亚油酸、大豆油酸、棉籽油酸、妥尔油酸、菜籽油酸、桐油酸、棕榈酸、低芥酸、葵花子油酸、芝麻油酸中的至少一种；脂肪酸聚合物为亚油酸、大豆油酸、棉籽油酸、妥尔油酸、菜籽油酸、桐油酸或棕榈酸的二聚脂肪酸或多聚脂肪酸中的至少一种。

优选的，脂肪酸为妥尔油酸和/或大豆油酸；脂肪酸聚合物为棉籽油酸二聚体和/或桐油酸二聚体。

上述的烷基酚改性酚醛酰胺固化剂的制备方法，包括如步骤：将脂肪酸或脂肪酸聚合物、多元胺混匀，升温至170～250℃，保温反应2～10 h，降温，加入苯酚或苯酚衍生物，甲醛或多聚甲醛，混匀，升温至70～130℃，保温反应2～6 h，脱水，得烷基酚改性酚醛酰胺固化剂，优选的，降温至30～60℃。

上述的烷基酚改性酚醛酰胺固化剂的制备方法，包括如步骤：将苯酚或苯酚衍生物、多元胺、甲醛或多聚甲醛混匀，升温至70～130℃，保温反应2～6 h，加入脂肪酸或脂肪酸聚合物，升温至170～250℃，保温反应2～6 h，脱水，得烷基酚改性酚醛酰胺固化剂。

优选的，脱水后降温至40～70℃，加入促进剂，混匀，得烷基酚改性酚醛酰胺固化剂，其中，促进剂的加入量为原料总重量的1～5%。

优选的，脱水后降温至40～70℃，加入溶剂，混匀，得烷基酚改性酚醛酰胺固化剂，其中，溶剂的加入量为原料总重量的10～25%。

优选的，促进剂为2，4，6-三（二甲氨基甲基）苯酚。

优选的，溶剂为正丁醇、甲苯、二甲苯、异丙醇中的至少一种。

本发明的一种制备方法，先将脂肪酸或脂肪酸聚合物、多元胺反应形成低分子聚酰胺，低分子聚酰胺再与苯酚或苯酚衍生物，甲醛或多聚甲醛反应合成本发明的改性酚醛酰胺固化剂。