低粘高固含溶劑型環氧樹脂的研制

劉偉全 （上海元邦化工制造有限公司,上海 浦東 201302）

環氧樹脂是一種指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物。是一種液固形態皆有的多形態聚合物。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領域，分子結構中含有苯環、醚鍵、羥基、環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。本文根據油漆用溶劑型環氧樹脂在應用中過多使用芳香類強溶劑而影響環境的問題，通過在環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環氧樹脂多為以小分子量基礎環氧樹脂為基料，加入雙酚A在燒堿或胺類存在下催化聚合成長分子鏈、高分子量的環氧樹脂，再用二甲苯之類的有機溶劑溶解而成。隨著環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。從而導致后續使用時有大量VOCs的排放，帶來環境問題。

針對上述高分子量環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氧樹脂聚合

注：R—為烷基結構

3 產品特性指標

3.1 改性前后產品特性指標對比

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

改性前產品（YPE-011TX75）的旋轉粘度（CPS/25℃）是13500,改性后產品（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，大大降低環氧樹脂的粘度，為提高溶劑型環氧樹脂固含，減少溶劑使用量和VOCs的排放量提供了充分的條件。

4 產品固化物特性

改性前后環氧樹脂涂膜的物性對比。涂膜制作條件：環氧樹脂/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

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

[1]周強.環氧樹脂及其助劑合成、生產、改性和應用新工藝新技術與技術標準規范實用手冊.北方工業出版社.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.環氧樹脂的合成與應用研究概況[J].當代化工.2011(05):515-516.