本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹(shù)脂固化劑，具體涉及一種環(huán)保的用于重防腐涂料的復(fù)合型環(huán)氧固化劑及制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

環(huán)氧重防腐涂料一般采用改性胺類固化劑，可得到具有優(yōu)異附著力、耐水性以及耐化學(xué)品性能的漆膜。

可用于改性的胺有脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺，常見(jiàn)的改性方法有聚酰胺改性法、酚醛胺改性法、環(huán)氧加成法等。

由于固化劑結(jié)構(gòu)特征所限，使用單一的固化劑并不能滿足所有性能要求。例如，改性芳香胺固化劑具有優(yōu)異的耐熱耐酸性能，但在低溫下很難完全固化，且漆膜很脆。聚酰胺固化劑在低溫下同樣存在難以固化的問(wèn)題，而且由于固化劑與樹(shù)脂極性差異比較大，容易出現(xiàn)相分離遷移現(xiàn)象，導(dǎo)致漆膜發(fā)粘，嚴(yán)重影響涂料的防腐性能和漆膜的層間附著力。酚醛胺固化劑在低溫下表現(xiàn)較好，但一般的酚醛胺固化劑具有漆膜偏脆的不足。

因此，本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)之上，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)篩選，研發(fā)設(shè)計(jì)一種環(huán)保，性能優(yōu)越，可用于重防腐領(lǐng)域的復(fù)合型環(huán)氧固化劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)篩選組份，研發(fā)設(shè)計(jì)將不同類型的固化劑進(jìn)行合理復(fù)配，具有多種優(yōu)勢(shì)性能有機(jī)結(jié)合，得到綜合性能優(yōu)異的復(fù)合型環(huán)氧固化劑，可用于對(duì)固化劑要求較高的重防腐領(lǐng)域。

技術(shù)方案，為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種用于重防腐涂料的復(fù)合型環(huán)氧固化劑，它包括改性芳香胺和改性酚醛胺。

作為優(yōu)選方案，以上所述的一種用于重防腐涂料的復(fù)合型環(huán)氧固化劑，其特征在于，它包括重量比為1:1～3的改性芳香胺和改性酚醛胺。

本發(fā)明所述的一種用于重防腐涂料的復(fù)合型環(huán)氧固化劑的制備方法，其包括以下步驟：

(1)改性芳香胺的制備：

向反應(yīng)瓶中加入芳香胺，開(kāi)啟攪拌，加熱至70～100℃，然后加入鹽酸，分批次加入多聚甲醛，維持瓶?jī)?nèi)溫度100～130℃；多聚甲醛投料完成后，繼續(xù)在115～125℃保持2～6小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，真空脫水，制得改性芳香胺；

(2)改性酚醛胺的制備：

向反應(yīng)瓶中加入酚類化合物，然后加入多元胺，開(kāi)啟攪拌混合均勻，加熱使溫度升至60～90℃；然后分批加入多聚甲醛，控制反應(yīng)溫度80～100℃，反應(yīng)1～3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，真空脫水，制得改性酚醛胺；

(3)取步驟(1)制備得到的改性芳香胺和步驟(2)制備得到的改性酚醛胺，按重量比1：1～3混合均勻，既得。

作為優(yōu)選方案，以上所述的一種用于重防腐涂料的復(fù)合型環(huán)氧固化劑的制備方法，它包括以下步驟：

(1)改性芳香胺的制備：

向反應(yīng)瓶中加入芳香胺，開(kāi)啟攪拌，加熱至70～100℃，然后加入體積濃度為36％鹽酸，分批次加入多聚甲醛，每次間隔時(shí)間為30～40分鐘，維持瓶?jī)?nèi)溫度110～120℃；多聚甲醛投料完成后，繼續(xù)在115～125℃保持4～6小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，真空脫水，制得改性芳香胺；

(2)改性酚醛胺的制備：

向反應(yīng)瓶中加入酚類化合物，然后加入多元胺，開(kāi)啟攪拌混合均勻，加熱使溫度升至60～90℃；然后分批加入多聚甲醛，每次間隔時(shí)間為30～40分鐘，控制反應(yīng)溫度80～100℃，反應(yīng)3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，真空脫水，制得改性酚醛胺；

(3)取步驟(1)制備得到的改性芳香胺和步驟(2)制備得到的改性酚醛胺混合均勻，既得。

作為優(yōu)選方案，以上所述的一種用于重防腐涂料的復(fù)合型環(huán)氧固化劑，所述的芳香胺位苯胺、n-烷基苯胺或間苯二胺。

作為優(yōu)選方案，以上所述的一種用于重防腐涂料的復(fù)合型環(huán)氧固化劑，所述的酚類化合物包括苯酚、腰果酚或壬基酚；所得的多元胺包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺、己二胺、環(huán)己二胺、異弗爾酮二胺或間苯二甲胺。

作為優(yōu)選方案，以上所述的一種用于重防腐涂料的復(fù)合型環(huán)氧固化劑，改性芳香胺和改性酚醛胺的重量比為1：1～3。

有益效果：本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)篩選得到最佳的原料配比組成，通過(guò)優(yōu)選方案制備得到改性芳香胺和改性酚醛胺，然后通過(guò)優(yōu)選比例復(fù)配獲得綜合性能優(yōu)異的復(fù)合型固化劑，本發(fā)明提供的復(fù)合型環(huán)氧固化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改性芳香胺和改性酚醛胺二者能夠相互混溶，相互配合，不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和出現(xiàn)分層和沉淀等現(xiàn)象，本發(fā)明提供的復(fù)合型環(huán)氧固化劑可克服單一固化劑的性能缺陷，可以滿足環(huán)氧重防腐涂料應(yīng)用的需要。

另外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的復(fù)合型環(huán)氧固化劑，可用于多種類型環(huán)氧樹(shù)脂固化使用，制備得到的漆膜，粘度低，具有優(yōu)異的硬度、抗沖擊性能，附著力和柔韌性，且表干時(shí)間快，并且具有良好的耐化學(xué)腐蝕的性能，相比單一固化劑和環(huán)氧樹(shù)脂成膜，具有更加優(yōu)越的性能，取得了非常好的技術(shù)效果。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

用于重防腐涂料的復(fù)合型環(huán)氧固化劑的制備方法，它包括以下步驟：

(1)向反應(yīng)瓶中加入80重量份苯胺，開(kāi)啟攪拌，加熱至80℃，然后加入2重量份體積濃度36％鹽酸。分5批加入18重量份多聚甲醛，每次間隔半小時(shí)，維持瓶?jī)?nèi)溫度120℃。多聚甲醛投料完成后，繼續(xù)在120℃保持5小時(shí)，最后真空脫水，制得改性芳香胺1備用。

(2)向反應(yīng)瓶中加入40重量份苯酚，然后加入45重量份二乙烯三胺，開(kāi)啟攪拌混合均勻，溫度升至80℃。分5批加入15重量份多聚甲醛，每次間隔半小時(shí)，維持瓶?jī)?nèi)溫度80℃。多聚甲醛投料完成后，繼續(xù)在85℃保持3小時(shí)，最后真空脫水，制得改性酚醛胺1備用。

將上述制得的改性芳香胺1與改性酚醛胺1按照1:2的質(zhì)量比混合均勻，制得成品固化劑1。

成品固化劑1性能檢測(cè)。將環(huán)氧樹(shù)脂與成品固化劑1按照100:30的比例混合攪拌均勻，并均勻涂布于馬口鐵板成膜，膜厚40μm。測(cè)得基本性能如下：表干時(shí)間1小時(shí)，實(shí)干時(shí)間3小時(shí)，硬度3h，附著力1級(jí)，柔韌性1mm，耐沖擊50cm，耐b117鹽霧2400小時(shí)無(wú)起泡開(kāi)裂，無(wú)生銹，耐3.5wt％nacl浸泡3600小時(shí)無(wú)起泡開(kāi)裂，無(wú)生銹。以上指標(biāo)說(shuō)明該成品滿足重防腐領(lǐng)域要求。

實(shí)施例2

用于重防腐涂料的復(fù)合型環(huán)氧固化劑的制備方法，它包括以下步驟：

(1)向反應(yīng)瓶中加入80重量份n，n-二甲基苯胺，開(kāi)啟攪拌，加熱至90℃，然后加入2重量份體積濃度36％鹽酸。分5批加入20重量份多聚甲醛，每次間隔半小時(shí)，維持瓶?jī)?nèi)溫度120℃。多聚甲醛投料完成后，繼續(xù)在125℃保持4小時(shí)，最后真空脫水，制得改性芳香胺1備用。

(2)向反應(yīng)瓶中加入40重量份腰果酚，然后加入45重量份乙二胺，開(kāi)啟攪拌混合均勻，溫度升至80℃。分5批加入15重量份多聚甲醛，每次間隔半小時(shí)，維持瓶?jī)?nèi)溫度90℃。多聚甲醛投料完成后，繼續(xù)在75℃保持4小時(shí)，最后真空脫水，制得改性酚醛胺1備用。

將上述制得的改性芳香胺1與改性酚醛胺1按照1:3的質(zhì)量比混合均勻，制得成品固化劑2。

成品固化劑2性能檢測(cè)。將環(huán)氧樹(shù)脂與成品固化劑2按照100:30的比例混合攪拌均勻，并均勻涂布于馬口鐵板成膜，膜厚40μm。測(cè)得基本性能如下：表干時(shí)間1小時(shí)，實(shí)干時(shí)間3小時(shí)，硬度3h，附著力1級(jí)，柔韌性1mm，耐沖擊50cm，耐b117鹽霧2400小時(shí)無(wú)起泡開(kāi)裂，無(wú)生銹，耐3.5wt％nacl浸泡3600小時(shí)無(wú)起泡開(kāi)裂，無(wú)生銹。以上指標(biāo)說(shuō)明該成品滿足重防腐領(lǐng)域要求。

實(shí)施例3

用于重防腐涂料的復(fù)合型環(huán)氧固化劑的制備方法，它包括以下步驟：

(1)向反應(yīng)瓶中加入80重量份間苯二胺，開(kāi)啟攪拌，加熱至75℃，然后加入3重量份體積濃度36％鹽酸。分3批加入18重量份多聚甲醛，每次間隔半小時(shí)，維持瓶?jī)?nèi)溫度120℃。多聚甲醛投料完成后，繼續(xù)在115℃保持4小時(shí)，最后真空脫水，制得改性芳香胺1備用。

(2)向反應(yīng)瓶中加入40重量份壬基酚，然后加入40重量份乙環(huán)己二胺，開(kāi)啟攪拌混合均勻，溫度升至70℃。分5批加入20重量份多聚甲醛，每次間隔半小時(shí)，維持瓶?jī)?nèi)溫度80℃。多聚甲醛投料完成后，繼續(xù)在80℃保持3小時(shí)，最后真空脫水，制得改性酚醛胺1備用。

將上述制得的改性芳香胺1與改性酚醛胺1按照1:2的質(zhì)量比混合均勻，制得成品固化劑3。

成品固化劑3性能檢測(cè)。將環(huán)氧樹(shù)脂與成品固化劑3按照100:30的比例混合攪拌均勻，并均勻涂布于馬口鐵板成膜，膜厚40μm。測(cè)得基本性能如下：表干時(shí)間1小時(shí)，實(shí)干時(shí)間3小時(shí)，硬度3h，附著力1級(jí)，柔韌性1mm，耐沖擊50cm，耐b117鹽霧2400小時(shí)無(wú)起泡開(kāi)裂，無(wú)生銹，耐3.5wt％nacl浸泡3600小時(shí)無(wú)起泡開(kāi)裂，無(wú)生銹，以上指標(biāo)說(shuō)明該成品滿足重防腐領(lǐng)域要求。

實(shí)施例4

將環(huán)氧樹(shù)脂與實(shí)施例1制備得到的改性芳香胺，按照100:30的比例混合攪拌均勻，并均勻涂布于馬口鐵板成膜，膜厚40μm。測(cè)得基本性能如下：表干時(shí)間3小時(shí)，實(shí)干時(shí)間8小時(shí)，硬度1h，附著力2級(jí)，柔韌性1mm，耐沖擊30cm，耐b117鹽霧2400小時(shí)出現(xiàn)細(xì)小起泡開(kāi)裂，生銹現(xiàn)象，耐3.5wt％nacl浸泡3600小時(shí)出現(xiàn)起泡開(kāi)裂，生銹現(xiàn)象。制備得到的膜性能不佳。

實(shí)施例5

將環(huán)氧樹(shù)脂與實(shí)施例1制備得到的改性酚醛胺，按照100:30的比例混合攪拌均勻，并均勻涂布于馬口鐵板成膜，膜厚40μm。測(cè)得基本性能如下：表干時(shí)間1小時(shí)，實(shí)干時(shí)間4小時(shí)，硬度2h，附著力2級(jí)，柔韌性3mm，耐沖擊35cm，耐b117鹽霧2400小時(shí)出現(xiàn)細(xì)小起泡開(kāi)裂，生銹現(xiàn)象，耐3.5wt％nacl浸泡3600小時(shí)出現(xiàn)起泡開(kāi)裂，生銹現(xiàn)象。制備得到的膜性能不佳。

由以上性能檢測(cè)結(jié)果表明，本發(fā)明科學(xué)的將改性芳香胺與改性酚醛胺按照優(yōu)選比例混合均勻后，可以用于各種環(huán)氧樹(shù)脂的固化處理，制備得到的環(huán)氧樹(shù)脂固化膜具有優(yōu)異的表面外觀、硬度、附著力、柔韌性、耐沖擊性能和耐腐蝕等性能，并且低溫即可實(shí)現(xiàn)固化，固化速度快。并且本發(fā)明制備得到的固化劑與樹(shù)脂極性相適配，不會(huì)出現(xiàn)相分離遷移現(xiàn)象，取得了非常好的技術(shù)進(jìn)步。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。