[发明专利]一种扩链剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种扩链剂具有通式1所表示的结构，可以通过扩链剂分子上的两个羧基与环氧树脂上的环氧基团进行环氧开环反应。从而在不改变树脂结构和性能优点的基础上通过调整扩链剂的结构有针对性的提升树脂的其他性能，比如通过接枝上长烷烃链或者苯环来提升耐水性、接枝磷酸酯或者异冰片酯结构来提升金属基材附着力、接枝苯环来提升硬度等，接枝乙烯基醚或者长烷烃链结构来降低树脂黏度等。

技术领域

本发明涉及一种扩链剂及其制备方法，属于树脂合成技术领域。

背景技术

双酚A环氧丙烯酸酯因其固化速率快，固化后涂膜硬度大等优点被广泛使用在光固化涂料中，但其由于固化速率较快导致的固化收缩大，涂膜与基材的内应力大，从而导致涂膜附着力差，固化后的涂膜硬而脆，不适用与金属等基材。从而限制了其应用范围。目前有很多种方法对环氧丙烯酸酯进行改性的研究，特别是用二酸扩链技术进行的环氧丙烯酸酯扩链研究，但都不具有改性途径的通用型，通过变换一种特定结构来调整整个涂膜的性能，并且大部分技术方案都不具备良好的柔韧性和低的树脂黏度。

如专利公开号CN 105218784 B中表述的利用己二酸、顺丁烯二酸酐或十二酸等有机酸进行环氧扩链，只能降低树脂黏度，并不能在耐水性，机械性能上提升显著。专利公开号为CN 103524712 A用乙二醇，1,4-丁二醇改性环氧，反应条件苛刻，催化剂要求高，造成改性成本提高。合成的树脂黏度降低不明显。

发明内容

基于上述问题，本发明的一个目的在于提供一种扩链剂，所述扩链剂具有通式1所表示的结构：

其中R₁包括H或CH₃；

其中R2包括烷基、羧基、羟基、氨基甲酸酯基、碳酸酯基、酰胺基、酯基、烷氧基，或者选自下述任一基团：

*为基团连接处。

在一种实施例中，所述烷基包括直链烷基、支链烷基、环烷基，所述烷基的碳原子数为 5-20。

在一种实施例中，所述烷基包括下述结构：

*为基团连接处。

在一种实施例中，所述扩链剂包括

本发明的另一个目的在于提供一种上述扩链剂的制备方法，所述方法为以巯基丁二酸和通式2所表示的化合物为原料在催化剂和缚酸剂的条件下进行反应

其中R₁、R₂与权利要求1所述R₁、R₂相同。

在一种实施例中，所述巯基丁二酸和通式2所表示的化合物的摩尔比1:1，所述催化剂包括三乙胺，所述反应时间为5～8h。

本发明的另一个目的在于，提供一种上述扩链剂的用途，所述用途为与树脂上的官能团反应以改善树脂的结构和性能。

在一种实施例中，所述反应为以树脂、扩链剂与丙烯酸为原料，在催化剂、阻聚剂条件下进行反应，所述树脂浓度为40-50％、扩链剂浓度为10-30％、丙烯酸浓度为20-40％，所述催化剂为总质量的0.1～2％，所述阻聚剂为总质量的0.06％-0.1％。

在一种实施例中，所述催化剂包括三苯基膦TPP或乙基己酸锡，所述阻聚剂包括对甲氧基酚。

在一种实施例中，所述树脂包括双酚A环氧树脂，氢化双酚A环氧树脂，酯环族环氧树脂，酚醛环氧树脂；优选地，所述树脂为双酚A环氧树脂。