利用苯甲酸苄酯下脚料改性芳香胺体系环氧底涂固化剂及其合成工艺

摘要

一种利用苯甲酸苄酯下脚料改性芳香胺体系环氧底涂固化剂，主要由以下重量配比的化学组分合成：苯甲酸苄酯下脚料20～50份，腰果酚10～30份，工业水杨酸1～5份，2,4‑二氨基二苯基甲烷20～55份。本发明原料易得、工艺简单、成本低廉、所得固化剂性能优异，容易实现工业化，更主要是变废为宝，节约资源，利国利民，既防止了环境污染，又能增加效益。利用本发明制备的固化剂性能优良，6个月以上无沉淀，固化后表面平整光滑、无油面，表干时间4～6h，实干时间12～24h，邵氏硬度能达到80以上，各方面性能达到国家标准。

说明书

技术领域

本发明涉及一种固化剂及其合成工艺，尤其涉及一种利用苯甲酸苄酯下脚料改性芳香胺体系环氧底涂固化剂及其合成工艺。

背景技术

苯甲酸苄酯下脚料是苯甲酸苄酯在生产过程中产生的高沸，其成分复杂，一般包括35%左右的苯甲酸苄酯、20%到30%的芴酮、1%左右的苯甲酸和其他杂质。外观呈黑色，在常温下粘度很大甚至是固体，在加热的情况下，粘度降低。据不完全统计，全国苯甲酸苄酯下脚料将近3000吨，现场堆积如山，既占场地又污染环境，处理非常困难，严重制约了苯甲酸苄酯产业的可持续发展，因此解决苯甲酸苄酯下脚料已经成了当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用苯甲酸苄酯下脚料改性芳香胺体系环氧底涂固化剂及其合成工艺，以解决苯甲酸苯甲酸苄酯产业中下脚料没有使用途径，焚烧或填埋造成的环境污染，芳香胺体系环氧底涂固化物硬度低、耐温度性能差、固化反应过于缓慢，固化剂生产不环保等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用苯甲酸苄酯下脚料改性芳香胺体系环氧底涂固化剂，其特征是所述固化剂主要由以下重量配比的化学组分合成：苯甲酸苄酯下脚料20～50份，腰果酚10～30份，工业水杨酸1～5份，2,4-二氨基二苯基甲烷20～55份。

作为优选，所述固化剂还包括0～20份的甲苯。

一种利用苯甲酸苄酯下脚料改性芳香胺体系环氧底涂固化剂的制备方法，其特征是该制备方法的步骤如下：

第一步：催化剂溶液的制备：先用腰果酚溶解工业水杨酸，溶解温度控制在50～70℃，溶解完后备用；

第二步：将2,4-二氨基二苯基甲烷在60～80℃的温度下加热溶解；

第三步：待2,4-二氨基二苯基甲烷溶解完后，加入苯甲酸苄酯下脚料，采用分散机进行高速分散，反应20-40min，温度控制在60～80℃，让2,4-二氨基二苯基甲烷和苯甲酸苄酯下脚料混合均匀。

第四步：加入预先配制好的催化剂溶液，用分散剂高速分散10-20min，采用50目滤布过滤包装，即得成品。

作为优选，所述制备方法的第四步中，还包括用分散剂高速分散10-20min，加入甲苯降低固化剂粘度的步骤。

本发明原料易得、工艺简单、成本低廉、所得固化剂性能优异，容易实现工业化，更主要是变废为宝，节约资源，利国利民，既防止了环境污染，又能增加效益。利用本发明制备的固化剂性能优良，6个月以上无沉淀，固化后表面平整光滑、无油面，表干时间4～6h，实干时间12～24h，邵氏硬度能达到80以上，各方面性能达到国家标准。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的实施方法做进一步详细说明。

本发明芳香胺体系有两种类型，一种是环氧树脂128与固化剂的混合质量比例是1:1的类型，一种是环氧树脂128与固化剂的混合质量比例是2:1的类型。

实施例1

环氧底涂（环氧树脂128）与固化剂的质量比为1:1的固化剂类型合成：

第一步：催化剂溶液的制备：先用10份（“份”为重量比单位，表示任意单位重量。如每份=100克、1千克或100千克等，下同）腰果酚溶解2份工业水杨酸，溶解温度控制在50～70℃，溶解完后备用；

第二步：将25份2,4-二氨基二苯基甲烷在60～80℃的温度下加热溶解；

第三步：待2,4-二氨基二苯基甲烷溶解完后，加入45份苯甲酸苄酯下脚料，采用分散机进行高速分散，反应30min，温度控制在60～80℃，让2,4-二氨基二苯基甲烷和苯甲酸苄酯下脚料混合均匀。

第四步：加入预先配制好的催化剂溶液，用分散剂高速分散15min；

第五步：降到室温，加入18份甲苯降低粘度；

第六步：采用50目滤布过滤包装，即得成品。所得固化剂外观是黑褐色，在25℃粘度为800～1500mPa·s，活泼氢当量为45～55，固化剂放置6个月以上搅拌无沉淀，呈均匀状态。

固化实验：采用100份环氧树脂128和100份苯甲酸苄酯下脚料固化剂，混合均匀，在水泥板上打样，表干时间5h，实干时间13h。表面平整光滑，邵氏硬度达到83，无油面。实验证明苯甲酸苄酯下脚料具有增韧的效果。

实施例2

环氧底涂（环氧树脂128）与固化剂的质量比为1:1的固化剂类型合成：

第一步：催化剂溶液的制备：先用15份腰果酚溶解3份工业水杨酸，溶解温度控制在50～70℃，溶解完后备用；

第二步：将30份2,4-二氨基二苯基甲烷在60～80℃的温度下加热溶解；

第三步：待2,4-二氨基二苯基甲烷溶解完后，加入40份苯甲酸苄酯下脚料，采用分散机进行高速分散，反应30min，温度控制在60～80℃，让2,4-二氨基二苯基甲烷和苯甲酸苄酯下脚料混合均匀。

第四步：加入预先配制好的催化剂溶液，用分散剂高速分散15min；

第五步：采用50目滤布过滤包装，即得成品。所得固化剂外观是黑褐色，在25℃粘度为800～1500mPa·s，活泼氢当量为45～55，固化剂放置6个月以上搅拌无沉淀，呈均匀状态。

固化实验：采用100份环氧树脂128和100份苯甲酸苄酯下脚料固化剂，混合均匀，在水泥板上打样，表干时间5h，实干时间13h。表面平整光滑，邵氏硬度达到85，无油面。实验证明苯甲酸苄酯下脚料具有增韧的效果。

实施例3

环氧底涂（环氧树脂128）与固化剂的质量比为1:1的固化剂类型合成：

第一步：催化剂溶液的制备：先用18份（“份”为重量比单位，表示任意单位重量。如每份=100克、1千克或100千克等，下同）腰果酚溶解4份工业水杨酸，溶解温度控制在50～70℃，溶解完后备用；

第二步：将20份2,4-二氨基二苯基甲烷在60～80℃的温度下加热溶解；

第三步：待2,4-二氨基二苯基甲烷溶解完后，加入50份苯甲酸苄酯下脚料，采用分散机进行高速分散，反应30min，温度控制在60～80℃，让2,4-二氨基二苯基甲烷和苯甲酸苄酯下脚料混合均匀。

第四步：加入预先配制好的催化剂溶液，用分散剂高速分散15min；

第五步：降到室温，加入8份甲苯降低粘度；

第六步：采用50目滤布过滤包装，即得成品。所得固化剂外观是黑褐色，在25℃粘度为800～1500mPa·s，活泼氢当量为45～55，固化剂放置6个月以上搅拌无沉淀，呈均匀状态。

固化实验：采用100份环氧树脂128和100份苯甲酸苄酯下脚料固化剂，混合均匀，在水泥板上打样，表干时间5h，实干时间13h。表面平整光滑，邵氏硬度达到82，无油面。实验证明苯甲酸苄酯下脚料具有增韧的效果。

实施例4

环氧底涂（环氧树脂128）与固化剂的质量比为2:1的固化剂类型合成：

第一步：催化剂溶液的制备：先用10份（“份”为重量比单位，表示任意单位重量。如每份=100克、1千克或100千克等，下同）腰果酚溶解3份工业水杨酸，溶解温度控制在50～70℃，溶解完后备用；

第二步：将44份2,4-二氨基二苯基甲烷在60～80℃的温度下加热溶解；

第三步：待2,4-二氨基二苯基甲烷溶解完后，加入25份苯甲酸苄酯下脚料，采用分散机进行高速分散，反应30min，温度控制在60～80℃，让2,4-二氨基二苯基甲烷和苯甲酸苄酯下脚料混合均匀。

第四步：加入预先配制好的催化剂溶液，用分散剂高速分散15min；

第五步：降到室温，加入18份甲苯降低粘度；

第六步：采用50目滤布过滤包装，即得成品。所得固化剂外观是黑褐色，在25℃粘度为500～1000mPa·s，活泼氢当量为85～110，固化剂放置6个月以上搅拌无沉淀，呈均匀状态。

固化实验：采用100份环氧树脂128和50份苯甲酸苄酯下脚料固化剂，混合均匀，在水泥板上打样，表干时间5h，实干时间14h。表面平整光滑，邵氏硬度达到86，无油面。韧性能够达到国家标准，实验证明苯甲酸苄酯下脚料具有增韧的效果.

实施例5

环氧底涂（环氧树脂128）与固化剂的质量比为2:1的固化剂类型合成：

第一步：催化剂溶液的制备：先用30份（“份”为重量比单位，表示任意单位重量。如每份=100克、1千克或100千克等，下同）腰果酚溶解4份工业水杨酸，溶解温度控制在50～70℃，溶解完后备用；

第二步：将40份2,4-二氨基二苯基甲烷在60～80℃的温度下加热溶解；

第三步：待2,4-二氨基二苯基甲烷溶解完后，加入20份苯甲酸苄酯下脚料，采用分散机进行高速分散，反应30min，温度控制在60～80℃，让2,4-二氨基二苯基甲烷和苯甲酸苄酯下脚料混合均匀。

第四步：加入预先配制好的催化剂溶液，用分散剂高速分散15min；

第五步：降到室温，加入6份甲苯降低粘度；

第六步：采用50目滤布过滤包装，即得成品。所得固化剂外观是黑褐色，在25℃粘度为500～1000mPa·s，活泼氢当量为85～110，固化剂放置6个月以上搅拌无沉淀，呈均匀状态。

固化实验：采用100份环氧树脂128和50份苯甲酸苄酯下脚料固化剂，混合均匀，在水泥板上打样，表干时间5h，实干时间14h。表面平整光滑，邵氏硬度达到87，无油面。韧性能够达到国家标准，实验证明苯甲酸苄酯下脚料具有增韧的效果。

实施例6

环氧底涂（环氧树脂128）与固化剂的质量比为2:1的固化剂类型合成：

第一步：催化剂溶液的制备：先用10份（“份”为重量比单位，表示任意单位重量。如每份=100克、1千克或100千克等，下同）腰果酚溶解1份工业水杨酸，溶解温度控制在50～70℃，溶解完后备用；

第二步：将55份2,4-二氨基二苯基甲烷在60～80℃的温度下加热溶解；

第三步：待2,4-二氨基二苯基甲烷溶解完后，加入20份苯甲酸苄酯下脚料，采用分散机进行高速分散，反应30min，温度控制在60～80℃，让2,4-二氨基二苯基甲烷和苯甲酸苄酯下脚料混合均匀。

第四步：加入预先配制好的催化剂溶液，用分散剂高速分散15min；

第五步：采用50目滤布过滤包装，即得成品。所得固化剂外观是黑褐色，在25℃粘度为500～1000mPa·s，活泼氢当量为85～110，固化剂放置6个月以上搅拌无沉淀，呈均匀状态。

固化实验：采用100份环氧树脂128和50份苯甲酸苄酯下脚料固化剂，混合均匀，在水泥板上打样，表干时间5h，实干时间14h。表面平整光滑，邵氏硬度达到88，无油面。韧性能够达到国家标准，实验证明苯甲酸苄酯下脚料具有增韧的效果。

本发明各实施例中的苯甲酸苄酯下脚料可以采用湖北绿色家园精细化工股份有限公司所产生的苯甲酸苄酯下脚料。