低粘高固含溶劑型環(huán)氧樹脂的研制

劉偉全 （上海元邦化工制造有限公司,上海 浦東 201302）

環(huán)氧樹脂是一種指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的有機高分子化合物。是一種液固形態(tài)皆有的多形態(tài)聚合物。廣泛應用在油漆涂料、電子電氣、膠粘劑、復合材料等多個工業(yè)領域，分子結構中含有苯環(huán)、醚鍵、羥基、環(huán)氧基團等多種官能團，具有良好的耐熱、耐侯、耐腐蝕，粘接性、絕緣性和高強度等應用性能。本文根據(jù)油漆用溶劑型環(huán)氧樹脂在應用中過多使用芳香類強溶劑而影響環(huán)境的問題，通過在環(huán)氧樹脂分子中引入多碳烷基苯酚的結構降低其在溶劑中的溶解粘度，增大其在溶劑中的可溶解性，甚至可以在松香水類的弱溶劑中無限制稀釋，從而避免大量使用強溶劑。

1 研制設備和原料

2 工藝原理概述

目前溶劑型高分子量雙酚A環(huán)氧樹脂多為以小分子量基礎環(huán)氧樹脂為基料，加入雙酚A在燒堿或胺類存在下催化聚合成長分子鏈、高分子量的環(huán)氧樹脂，再用二甲苯之類的有機溶劑溶解而成。隨著環(huán)氧樹脂的分子量增大，溶劑的使用量和極性強度也不斷增加。從而導致后續(xù)使用時有大量VOCs的排放，帶來環(huán)境問題。

針對上述高分子量環(huán)氧樹脂的合成特性和缺憾，本工藝通過兩步反應法對高分子環(huán)氧樹脂的分子結構進行微調，縮短分子鏈平均長度，適當增加固化物的支鏈結構。

第一步，部分基礎料雙酚A型環(huán)氧樹脂YPE-128和多碳烷基苯酚反應

第二步，雙酚A與第一步反應物及未參加第一步反應的基礎環(huán)氧樹脂聚合

注：R—為烷基結構

3 產(chǎn)品特性指標

3.1 改性前后產(chǎn)品特性指標對比

改性前后溶解粘度分別為2.7和2.4

3.2 高固含溶劑型樹脂粘度指標對比

改性前產(chǎn)品（YPE-011TX75）的旋轉粘度（CPS/25℃）是13500,改性后產(chǎn)品（YPE-011PX75）為7500

從以上多項特性指標可以看出，通過多碳烷基苯酚的加入，大大降低環(huán)氧樹脂的粘度，為提高溶劑型環(huán)氧樹脂固含，減少溶劑使用量和VOCs的排放量提供了充分的條件。

4 產(chǎn)品固化物特性

改性前后環(huán)氧樹脂涂膜的物性對比。涂膜制作條件：環(huán)氧樹脂/胺固化劑=1/1（反應當量比），涂膜50微米，常溫固化、干燥7天。

4.1 改性前后干燥性（固化性）和耐腐蝕性對比

改性前環(huán)氧樹脂的指觸干燥、半干燥和固化分別為3、6、12；改性后分別為2.5、5、10.同等條件下，改性前環(huán)氧樹脂的耐酸性、耐堿性、耐鹽霧（切割面）、耐鹽霧（平面）分別為8、10、全面起泡、起泡；改性后則為8、10、大部分起泡、起泡。

以上性能的比較，顯示出了改性前后的應用性能沒有受到負面影響，反而在干性上有所提高。

5 結語

大氣環(huán)境對VOCs排放的要求越來越高，降低溶劑使用量是溶劑型環(huán)氧樹脂未來發(fā)展的趨勢，在環(huán)氧樹脂的分子結構中引入多碳烷基苯酚，降低環(huán)氧樹脂粘度，有利于提高溶劑型環(huán)氧樹脂固體份比例。

[1]周強.環(huán)氧樹脂及其助劑合成、生產(chǎn)、改性和應用新工藝新技術與技術標準規(guī)范實用手冊.北方工業(yè)出版社.ISBN7-5562-3325-1.(2007年10月).

[2]黃玉媛等.涂料配方.中國紡織出版社.(2008年1月1日).

[3]程相春.環(huán)氧樹脂的合成與應用研究概況[J].當代化工.2011(05):515-516.