本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及高分子材料的特種助劑，尤其是一種重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑及制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

粉末涂料由于無(wú)VOC排放且各項(xiàng)性能優(yōu)異，應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。在重防腐領(lǐng)域，粉末涂料占有不可取代的地位。環(huán)氧粉末涂料具有優(yōu)異的附著力、抗化學(xué)性、耐腐蝕性，常被應(yīng)用于防腐領(lǐng)域。防腐環(huán)氧粉末涂料的常用固化劑為酚醛樹(shù)脂與酚類固化劑。酚醛樹(shù)脂制得涂層較脆，現(xiàn)已很少使用。酚類固化劑具有與環(huán)氧樹(shù)脂相似的分子結(jié)構(gòu)，能與環(huán)氧樹(shù)脂混合均勻，制得涂層致密性、耐化學(xué)性及機(jī)械性能都非常優(yōu)異。然而，在各項(xiàng)施工中，如彎管和鋼筋，要求粉末涂料在各項(xiàng)機(jī)械性能合格的同時(shí)要有非常優(yōu)異的韌性，能滿足各種彎曲、變形。因此，為了大幅度提高涂層韌性，研制一種防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑是非常必要的。

通過(guò)檢索，發(fā)現(xiàn)如下一篇專利公開(kāi)文獻(xiàn)：

樹(shù)枝狀酚類固化劑及其制備方法(CN021395101，2007年04月25日公開(kāi))涉及一種樹(shù)枝狀酚類固化劑及制備方法，是環(huán)氧粉末涂料用固化劑。固化劑由低分子量環(huán)氧樹(shù)脂與雙酚樹(shù)脂組成。該專利沒(méi)有引入柔性鏈段，對(duì)涂層韌性沒(méi)有大幅度的提高。

通過(guò)對(duì)比，本發(fā)明專利申請(qǐng)與上述專利公開(kāi)文獻(xiàn)存在本質(zhì)的不同。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中防腐環(huán)氧涂層韌性差、耐彎曲差等缺點(diǎn)，提供一種重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑及制備方法和應(yīng)用，采用低分子量液體環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行擴(kuò)鏈，分子結(jié)構(gòu)與環(huán)氧樹(shù)脂相似，確保了酚類固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂極好的相容性，制得涂層致密性高，通過(guò)引入了柔性長(zhǎng)鏈段，極大地提高了酚類固化劑的韌性，大幅度地提高制得防腐環(huán)氧涂層的韌性及耐彎曲性能。其可應(yīng)用于重防腐粉末涂料中。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑，其原料成分及其質(zhì)量份數(shù)為：

而且，所述低分子量液體環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值為0.51-0.54。

而且，所述長(zhǎng)鏈二元酸為己二酸、癸二酸、月桂二酸中的一種或兩種以上的混合物。

而且，所述的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂為烷基基團(tuán)取代雙酚A或鹵代雙酚A。

而且，所述的季銨鹽催化劑為四乙基溴化銨或四乙基氯化銨。

而且，所述酚類固化劑的軟化點(diǎn)為90-96℃，玻璃化溫度Tg為50-60℃，羥基值為0.30-0.42eq/100g。

而且，所述酚類固化劑的數(shù)據(jù)分子量Mn為3200-3800，分子量分布PDI為2.0-2.5。

如上所述的重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑的制備方法，步驟如下：

⑴將低分子量液體環(huán)氧樹(shù)脂負(fù)壓抽入反應(yīng)釜中，升溫并持續(xù)攪拌至溫度達(dá)110℃；

⑵將長(zhǎng)鏈二元酸加入反應(yīng)釜中，持續(xù)攪拌，待混合均勻且溫度為110℃時(shí)，向反應(yīng)釜中加入50％質(zhì)量的季銨鹽催化劑，恒溫110℃反應(yīng)2h；

⑶將雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂加入反應(yīng)釜中，持續(xù)攪拌升溫至130℃，混合均勻后加入剩余的季銨鹽催化劑，恒溫130℃反應(yīng)2.5h；

⑷放料冷卻，即得重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑。

如上所述的重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑在重防腐粉末涂料中的應(yīng)用。

本發(fā)明取得的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1、本發(fā)明酚類固化劑采用低分子量液體環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行擴(kuò)鏈，分子結(jié)構(gòu)與環(huán)氧樹(shù)脂相似，確保了酚類固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂極好的相容性，制得涂層致密性高，其可應(yīng)用于重防腐粉末涂料中。

2、本發(fā)明酚類固化劑引入了柔性長(zhǎng)鏈段，極大地提高了酚類固化劑的韌性，制得涂層韌性及耐彎曲性能優(yōu)異。

3、本發(fā)明酚類固化劑主要應(yīng)用于防腐環(huán)氧粉末涂料，分子結(jié)構(gòu)與環(huán)氧樹(shù)脂相似，酚類固化劑的主要性能為：軟化點(diǎn)為90-96℃，玻璃化溫度Tg為50-60℃，羥基值為0.30-0.42eq/100g，且其數(shù)均分子量Mn為3200-3800，分子量分布PDI為2.0-2.5與環(huán)氧樹(shù)脂接近，保證了其與防腐環(huán)氧粉末極好的相容性，制得涂層具有更高的致密性。

4、本發(fā)明方法采用本體聚合法生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，易于操作控制，無(wú)污染，產(chǎn)物純凈。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明酚類固化劑的分子量大小及分布圖；

圖2為本發(fā)明酚類固化劑的玻璃化溫度Tg圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳述，下述實(shí)施例只是說(shuō)明性的，不是限定性的，不能以該實(shí)施例來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明中所使用的原料，如無(wú)特殊規(guī)定，均為本領(lǐng)域內(nèi)常用的原料；本發(fā)明中所使用的方法，如無(wú)特殊規(guī)定，均為本領(lǐng)域內(nèi)常用的方法。

實(shí)施例1

一種重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑，其原料成分及質(zhì)量分別為：

所述低分子量液體環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值為0.51-0.54；

所述長(zhǎng)鏈二元酸為己二酸、癸二酸、月桂二酸中的一種或兩種以上的混合物。

上述重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑的制備方法，步驟為：

(1)將低分子量液體環(huán)氧樹(shù)脂負(fù)壓抽入反應(yīng)釜中，升溫并持續(xù)攪拌至溫度達(dá)110℃。

(2)將長(zhǎng)鏈二元酸加入反應(yīng)釜中，持續(xù)攪拌，待混合均勻且溫度為110℃時(shí)，向反應(yīng)釜中加入50％質(zhì)量的季銨鹽催化劑，恒溫110℃反應(yīng)2h。

(3)將雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂加入反應(yīng)釜中，持續(xù)攪拌升溫至130℃，混合均勻后加入剩余的季銨鹽催化劑，恒溫130℃反應(yīng)2.5h。

(4)放料冷卻稱重，即得重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑。

實(shí)施例2

一種重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑，其原料成分及質(zhì)量分別為：

所述的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂為烷基基團(tuán)取代雙酚A或鹵代雙酚A；

所述的季銨鹽催化劑為四乙基溴化銨或四乙基氯化銨。

上述重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑的制備方法，其步驟同實(shí)施例1。

實(shí)施例3

一種重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑，其原料成分及其質(zhì)量份數(shù)分別為：

上述重防腐環(huán)氧粉末用高韌性酚類固化劑的制備方法，其步驟同實(shí)施例1。

經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明酚類固化劑的主要性能為：軟化點(diǎn)為90-96℃，玻璃化溫度Tg為50-60℃，羥基值為0.30-0.42eq/100g，且其數(shù)均分子量Mn為3200-3800，分子量分布PDI為2.0-2.5。

本發(fā)明酚類固化劑的實(shí)際應(yīng)用效果及試驗(yàn)情況：

為檢驗(yàn)本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用效果，將實(shí)施例1、2、3制得的酚類固化劑分別記為固化劑1、固化劑2、固化劑3。根據(jù)環(huán)氧值與羥基值調(diào)整環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑配方比例制成粉末涂料，分別記為配方1、配方2、配方3并和傳統(tǒng)酚類固化劑的粉末涂料(配方4)作對(duì)比，如表1所示，實(shí)施例如下：

涂膜防腐性能及機(jī)械性能按SY/T0315-2005和GB/T23257-2009規(guī)定進(jìn)行測(cè)試。

表1含不同粉末涂料用流平劑涂層的性能比較表

從表1中可以看出，本發(fā)明酚類固化劑與普通酚類固化劑制得涂層的附著力、沖擊性和耐陰極剝離等性能都非常優(yōu)異。并且，本發(fā)明酚類固化劑制得涂層的耐彎曲性能明顯優(yōu)于普通酚類固化劑。表明，本發(fā)明酚類固化劑的韌性非常優(yōu)異。