[发明专利]一种磷酸酯改性腰果油固化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种磷酸酯改性腰果油固化剂的制备方法及其应用，属于涂料树脂领域。该方法首先使用五氧化二磷与多元醇在反应釜中反应制备具有一定冠能度的磷酸酯，然后按照一定比例与腰果油酚醛胺固化剂按照特定比例混合，得到具有不同粘度和羟值的酚醛胺固化剂。本改性方法具有生产方法简单，可使环氧树脂漆膜的耐腐蚀性能进一步提高，且固化速度可通过调节磷酸酯的酸度进行调整，改性效果优异。

技术领域

本发明涉及一种改性腰果油固化剂的制备方法，尤其是一种磷酸酯改性腰果油固化剂的制备方法，还涉及其应用，属于涂料树脂领域。

背景技术

环氧树脂是一种在重防腐涂料领域广泛应用的成膜材料，因其含有大量极性的聚醚基团，对钢结构基材具有极强的附着力且不会被强酸强碱水解，故表现出极佳的耐化学腐蚀性，是重防腐领域不可或缺的底涂树脂。

除了环氧树脂本身的特性之外，固化剂对发挥其防腐性能起着关键作用，一方面促进树脂交联固化，另一方面引进了更多的极性官能团如酚羟基和胺基都增强了其附着力和改变了其固化速度。常用的有多元脂肪胺，T31酚醛胺固化剂等，但由于多元胺易挥发，毒性较大，而T31酚醛胺固化剂的固化速度过快内应力不能有效消除，所得树脂比较脆，不耐冲击。

如现有技术CN103145952A、CN101851327A和CN107082871A所公开的，腰果油固化剂因结构中含有具有长链烷基的腰果酚，不仅可以快速固化还能在潮湿环境下在未进行表面预处理的基材上获得极佳的柔韧涂膜，耐腐蚀性能和耐冲击性能大为提高，大为拓宽了环氧重防腐涂料的应用范围。然而，目前的环氧重防腐涂料的耐腐蚀性还有很大提升空间。

磷酸酯由于其分子结构的特殊性，使其有别于其他酸的脂类化合物，尤其是其难以被酸碱水解，并且极性强，对金属离子具有很强的配位能力，因而对钢结构基材具有极强的附着力。环氧树脂中的反应交联基团是环氧乙烷基团，其在胺的作用下可以发生开环反应并继续与剩余的环氧官能团继续反应。现在已经清楚，增加碱性或者提高酸性都可以加快交联反应的反应速率。但如何在不影响树脂性能的同时提高该反应速率一直是环氧固化剂开发的难点。另外，有机磷酸剩余的磷酸官能团，可促进环氧树脂开环交联，进一步提高固化速度，而磷酸官能团的含量可以通过控制醇用量来在一定范围内进行调节。

发明内容

为了解决现有技术存在的缺陷或不足，本发明第一目的在于提供一种磷酸酯改性腰果油固化剂的制备方法，第二目的在于提供该固化剂在在环氧重防腐环氧涂料中的应用，通过在腰果油固化剂中添加磷酸酯进一步提高漆膜耐腐蚀性。本发明的具体方案如下：

一种磷酸酯改性腰果油固化剂的制备方法，包括下述步骤：

步骤（1）、在反应釜中加入多元醇，在高速搅拌条件下，向多元醇溶液中缓慢或分批加入五氧化二磷进行酯化反应，控制温度在50℃以下；

步骤（2）、加完物料后持续搅拌一段时间，升高温度再反应一段时间，冷却至室温，得到多元醇磷酸酯；

步骤（3）、将上述多元醇磷酸酯按一定比例缓慢或分批加入到腰果油酚醛胺固化剂中，并混合均匀得到磷酸酯改性的腰果油固化剂；其中，所述多元醇为乙二醇或丙三醇或甘油单酯或甘油双酯或聚乙二醇中的至少一种。

进一步地，步骤（1）中，所述多元醇与五氧化二磷的摩尔比在1-10之间。

进一步地，步骤（1）中，所述缓慢加入或分批加入具体如下：控制加入速率，保证体系温度升高不超过10℃。

进一步地，步骤（1）中，所述高速搅拌是指搅拌转速控制在800-1500rpm。

进一步地，步骤（2）中，加完物料后续搅拌半个小时，升温至100摄氏度再反应半个小时。

进一步地，步骤（3）中，向腰果油酚醛胺固化剂中加入的多元醇磷酸酯含量在1～20%之间。