一种高固含水性涂料用固化剂制造技术

本发明专利技术提供的一种高固含水性涂料用固化剂，包括以下重量份的组份：式(I)所示的化合物1份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚2

【技术实现步骤摘要】
一种高固含水性涂料用固化剂


[0001]本专利技术涉及涂料材料领域，特别涉及一种高固含水性涂料用固化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着国家环保政策的相继出台和法律监管的日益严格，涂料企业纷纷投入大量人力、物力开发包括环氧涂料在内的环保型低VOC的涂料。
[0003]环保型环氧涂料的技术路线有很多种，例如水性环氧涂料、溶剂型高固体份涂料、无溶剂、粉末等等。这些不同种类的涂料有其各自独特的性能和特点，可以满足不同场合的应用需求。其中无溶剂和粉末涂料等技术路线几乎可以实现零VOC，虽然其对施工的环境条件要求高，但是技术是相对成熟的，所以它们需要的不是技术的创新而是应用的创新和推广。故而，含有VOC的溶剂型环氧涂料将是未来涂料VOC减排的重点针对对象。
[0004]环氧涂料有以下三个降低VOC可能的方向：
[0005]1)高VOC的低固体份含量的溶剂型涂料(VOC>420g/L)转向低VOC的低固体份含量的水性涂料(VOC<420g/L)，该方向是“油转水”的范畴。
[0006]2)高VOC的低固体份含量的溶剂型涂料(VOC>420g/L)转向低VOC的高固体份的溶剂型涂料(VOC<420g/L)，该方向是“油转油”的范畴。
[0007]3)低VOC的高固体份的溶剂型(VOC<420g/L)转向超低VOC高固体份水性涂料，该方向是“油转水”的范畴。
[0008]环氧树脂的固化反应是通过加入固化剂，利用固化剂中的某些基团与环氧树脂中的环氧基或羟基发生反应来实现的。固化剂是影响水性环氧涂料性能的关键因素之一。传统的溶剂型固化剂难以与水性环氧涂料混溶，所以针对水性环氧体系必须用水性环氧固化剂才能解决此问题。普通的脂肪族胺类固化剂对人体刺激较大，同时易于与空气中CO2反应生成盐，或吸收潮气泛白，因此实际使用水性环氧固化剂多为多胺与环氧树脂加成产物。但目前改性胺固化剂仍存在多种缺陷，如耐侯性差、易变等等。

技术实现思路

[0009]技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种高固含水性涂料用固化剂及其制备方法与应用。
[0010]技术方案：本专利技术提供的一种高固含水性涂料用固化剂，包括以下重量份的组份：式(I)所示的化合物1份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚2-3重量份、二甲基乙醇胺2-3重量份、壳聚糖1-2重量份；
[0011]式(I)所示的化合物为
[0012][0013]优选地，高固含水性涂料用固化剂，包括以下重量份的组份：式(I)所示的化合物1份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚2.5重量份、二甲基乙醇胺2.5重量份、壳聚糖1.5重量份。
[0014]本专利技术还提供了一种高固含水性涂料用固化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)制备式(I)所示的化合物：
[0016](1.1)：乙烯基二甲基氯硅烷与2-氨基-5-硝基苯甲酸甲酯反应制得式a的化合物；
[0017](1.2)：式a的化合物与DOPO反应制得式b的化合物；
[0018](1.3)：式b的化合物水解制得式c的化合物；
[0019](1.4)：式c的化合物与2,4-二羟基二苯甲酮反应制得式d的化合物；
[0020](1.5)：式d的化合物还原制得式I的化合物，
[0021]反应方程式如下：
[0022][0023][0024](2)将式(I)所示的化合物溶于二氯甲烷中，加热至50-60℃恒温，边搅拌编滴入三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，在2h内滴完，再加入二甲基乙醇胺，恒温搅拌1-2h；
[0025](3)升温至70-80℃，搅拌同时再加入壳聚糖，恒温搅拌1-2h；降至室温，即得。
[0026]优选地，各原料的用量为：式(I)所示的化合物1份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚2-3重量份、二甲基乙醇胺2-3重量份、壳聚糖1-2重量份。
[0027]有益效果：本专利技术提供的固化剂可得到超低VOC、高固含水性环氧涂料，涂料配方简单、成本低，不需要润湿剂或分散剂，可用水直接稀释环氧乳液；盐雾性能优异；产品容易增稠，抗流挂性能佳；干燥速度可以根据施工环境调节，涂料VOC低；施工方便，不堵枪、不堵管道，清洗方便。
具体实施方式
[0028]下面对本专利技术作出进一步说明。
[0029]实施例1式a化合物的制备
[0030]称取2-氨基-5-硝基苯甲酸甲酯11.30g于反应瓶中，加入四氢呋喃60mL、三乙胺30mL溶解后，室温下滴加10mL溶解有12.05g乙烯基二甲基氯硅烷的四氢呋喃溶液，滴毕，45℃搅拌过夜，反应结束后，冷却至室温，加水80mL，二氯甲烷萃取(3*50mL)，合并二氯甲烷层，无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸除溶剂即得，无需纯化，直接用于下一步。
[0031]ES：M/Z 281[M+H]+
。
[0032]实施例2：式b化合物的制备
[0033]称取5gDOPO于反应瓶中，加入7.2g实施例1所得物式a化合物，80ml二氧六环，氮气保护下回流反应10h，反应结束后，冷却至室温，减压蒸除溶剂，柱层析纯化得式b化合物。
[0034]ES：M/Z 497[M+H]+
。
[0035]1H NMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm):8.36～8.34(m,1H),8.24～8.22(m,1H),7.98～7.96(m,1H),7.80～7.79(m,1H),7.67～7.65(m,1H),7.55～7.53(m,1H),7.42～7.40(m,
1H),7.25～7.24(m,1H),7.09～7.07(m,1H),7.01～7.00(m,2H),4.05(s,1H),3.90(s,3H),1.85～1.83(m,2H),1.05～1.04(m,2H),0.09(s,6H)。
[0036]实施例3:式c化合物的制备
[0037]称取4.2g实施例2所得物式b的化合物于反应瓶中，加入40％的氢氧化钠水溶液20mL，70℃搅拌2h，反应结束后，冷却至室温，1M的盐酸调节pH至7左右，加入二氯甲烷萃取(3*20mL)，合并有几层，无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸除溶剂，残渣用甲醇重结晶制得式c的化合物。
[0038]ES：M/Z 483[M+H]+
。
[0039]1H NMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm):11.88(br,1H),8.59～8.57(m,1H),8.38～8.37(m,1H),7.97～7.96(m,1H),7.83～7.81(m,1H),7.66～7.65(m,1H),7.55～7.53(m,1H),7.42～7.40(m,1H),7.25～7.24(m,1H),7.09～7.07(m,1H),7.01～7.00(m,2H),4.05(s,1H),1.88～1.86(m,2H),1.10～1.09(m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高固含水性涂料用固化剂，其特征在于：包括以下重量份的组份：式(I)所示的化合物1份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚2-3重量份、二甲基乙醇胺2-3重量份、壳聚糖1-2重量份；式(I)所示的化合物为2.根据权利要求1所述的一种高固含水性涂料用固化剂，其特征在于：包括以下重量份的组份：式(I)所示的化合物1份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚2.5重量份、二甲基乙醇胺2.5重量份、壳聚糖1.5重量份。3.一种高固含水性涂料用固化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)制备式(I)所示的化合物：(1.1)：乙烯基二甲基氯硅烷与2-氨基-5-硝基苯甲酸甲酯反应制得式a的化合物；(1.2)：式a的化合物与DOPO反应制得式b的化合物；(1....

【专利技术属性】
技术研发人员：沈岳，吕宏飞，沈君岱，伍宽平，
申请(专利权)人：上海瀚岱化学有限公司，
类型：发明
国别省市：