一种耐高温腐蚀改性环氧树脂及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410452363.9

申请日:

20140905

公开号:

CN105885011A

公开日:

20160824

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

C08G59/14,C08G59/17

主分类号:

C08G59/14,C08G59/17

申请人:

薛俊峰,陈光平,薛富津

发明人:

薛俊峰,陈光平,薛富津

地址:

518054 广东省深圳市南山区缤纷假日小区C栋16-1

优先权:

CN201410452363A

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种耐高温腐蚀改性环氧树脂及其制备方法。耐高温腐蚀改性环氧树脂的组成包括(重量份):环氧树脂30~55、甲基丙烯酸或丙烯酸10~25、苯乙烯10~20、催化剂0.1~0.8、阻聚剂0.03~0.2、稀释剂15~45。本产品的制备方法,是先将几种环氧树脂进行加热溶解,再加入甲基丙烯酸或丙烯酸,进行合成反应,控制反应温度100~120℃,反应时间1~3小时,直到酸值降到8~12mgKOH/g,反应物冷到70℃以下,加入苯乙烯,继续在80~100℃聚合反应1~2h。最后稀释反应产物得到最终产品。本产品具有如下优点:①耐温可达260℃;②黏度低;③可低温-20℃固化;④工艺简单,环保无三废排放。

权利要求书

1.一种耐高温腐蚀改性环氧树脂,其特征在于:耐高温腐蚀改性环氧树脂即本产品的组成包括(重量份): 2.根据权利1的要求所述耐高温腐蚀改性环氧树脂的制备方法,其特征在于:通过合成反应和聚合反应,后经稀释而成,即先将几种环氧树脂进行加热溶解,再加入甲基丙烯酸或丙烯酸,进行合成反应,控制反应温度100~120℃,反应时间1~3小时,直到酸值降到8~12mgKOH/g,反应物冷却到70℃以下,再加入苯乙烯,继续在80~100℃聚合反应1~2h。最后用稀释剂稀释反应产物得到最终产品。 3.根据权利1和2要求的环氧树脂是双酚A型环氧树脂、多功能型环氧树脂、双酚F型环氧树脂。 4.根据权利1和2要求所述的催化剂是六甲基三乙烯四胺、四甲基三丙撑四胺、三乙基四胺。 5.根据权利1和2要求所述的阻聚剂是对苯二酚、甲基对苯二酚。 6.根据权利1和2要求所述的稀释剂是苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或两种。

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于高温腐蚀环境使用的耐高温腐蚀改性环氧树脂及其制备方法。

技术背景

随着工业的进步,高温高压的生产环境的腐蚀问题越来越突出,所涉及的腐蚀介质种类繁多,依靠已有的有机树脂如环氧树脂、酚醛树脂、不饱和树脂等已不能满足工业防腐蚀的需要,而开发一种新的树脂是一个漫长的研究过程,如能将现有几种树脂的优良的性能集中在一种改性的树脂身上,无疑是一种获得新型树脂的有效途径。发明人面对高温180~200℃渣油、蜡油的储存、高温废气利用、高温换热设备的腐蚀要求,特发明了一种耐高温腐蚀改性环氧树脂。为了解决上述腐蚀问题,我们先后采用过多种环氧树脂、不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂,均未获得满意效果。而这些腐蚀问题是石油炼制所面临的亟待解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种满足耐高温腐蚀要求的改性环氧树脂及其制备方法。

本发明的目的这样实现的,利用两种或两种以上的环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯酸,在特定催化剂作用下合成,然后进一步和苯乙烯进行聚合反应,最后用稀释剂稀释而成。

该树脂的组分按质量百分比配比如下:

耐高温腐蚀改性环氧树脂的制备方法是:通过合成、聚合反应和稀释工艺制成耐高温腐蚀改性环氧树脂,即先由两种或两种以上环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯酸合成,在和苯乙烯进行聚合反应,然后用稀释剂稀释反应产物即可。具体制备方法包括以下步骤:

(1)配料(重量份):环氧树脂30~55,甲基丙烯酸或丙烯酸10~25,催化剂0.1~0.8,阻聚剂0.03~0.2;

(2)合成:将称量好的环氧树脂投入反应釜中加热到60℃,再投入丙烯酸或甲基丙烯酸,升温,控制反应温度100~120℃,反应时间1~3小时,直到酸值降到8~12mgKOH/g,为反应终点;

(3)聚合反应:将反应物冷却到70℃以下,再加入苯乙烯,继续在80~100℃反应1~2h。

(4)稀释:当温度降低到60~70℃,最后用稀释剂稀释反应产物,搅拌0.5h,得到最终产品。所用稀释剂有苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或两种。

本发明与现有技术相比,具有以下主要优点:

利用本合成工艺可以将几种环氧树脂的耐温性、耐腐蚀性和可施工性有机于一身,使该树脂具有突出的耐高温性,突出的抗高温腐蚀性,又可室温固化,固化速度快,其热变性温度可达270℃,黏度低,浸润性好,工艺性能好,特别适用于耐高温腐蚀树脂的基体,而一般环氧树脂耐温性为120℃。

另外本发明具有合成工艺简单,无废物排放,环保,树脂本身无毒等优点。

具体实施方案

实施例1

按重量称取双酚A型E44环氧树脂200,投入反应釜中,再投入酚醛环氧树脂F44100,升温到60~70℃,同时开动搅拌,逐渐加入丙烯酸100,六甲基三乙烯四胺0.65,对苯二酚0.06,搅拌下继续升温,保持115℃反应2h,当酸值达到10时,开始降温,当降温到70℃时加入苯乙烯100,再升温到95℃,聚合反应3h,降温到60℃以下,加入稀释剂丙烯酸丁酯150,搅拌0.5h,放料,过滤得浅红色粘性液体。

实施例2

按重量称取AG80型多官能团环氧树脂220,投入反应釜中升温开启搅拌,再投入双酚F环氧树脂110,升温至70℃,开始投入甲基丙烯酸120,四甲基三丙撑四胺0.70,甲基对苯二酚0.072,搅拌继续升温到120℃,反应3h,当酸值达到10~12时,开始降温,降温到70℃以下,加入苯乙烯100,升温到100℃,聚合反应2.5h,降温到60℃,加入稀释剂甲基丙烯酸甲酯150,搅拌0.5h,放料得到产品。

实施例3

按重量称取AG80型多官能团环氧树脂150,投入反应釜中升温开启搅拌,再投入双酚A环氧树脂E44220,升温至70℃,开始投入丙烯酸150,三乙基四胺0.80,对苯二酚0.06,搅拌继续升温到120℃,反应3h左右,当酸值达到8-10时,开始降温,降温到70℃以下时,加入苯乙烯100,升温到100℃,反应2.5h,降温到60℃,加入稀释剂邻苯二甲酸二烯丙酯140,搅拌0.5h,放料得到产品。

在相同试验条件下,测得的典型试验数据见表1

项目 技术指标 测试标准 外观 浅色透明粘性液体 目测 酸值/mgKOH/g 8~12 GB/T2895 黏度(25℃)/mPa·s 200~300 GB/T7193.1 固体含量/% 63~65 GB/T7193.3 凝胶时间(25℃)/min 15~25 GB/T7193.6 热稳定性/h 48 GB/T7193

树脂浇铸体的典型力学性能

项目 技术指标 测试标准 巴柯尔硬度 42~46 GB/T3854 拉伸强度/MPa 75~90 GB/T2568 拉伸模量/MPa 3500~3800 GB/T2568 弯曲强度/MPa 140~165 GB/T2570 弯曲模量/MPa 3700~4200 GB/T2570 断裂伸长率/% 3~4 GB/T2568 热变性温度/℃ 290~310 GB/T1634

树脂浇铸体的典型耐蚀性能应用实例

设备名称 使用环境 列管式换热器 180℃,含有低浓度有机酸、油 2万m3储罐 180℃,蜡油、渣油 醋酸塔 150℃,醋酸 空气冷却器 150~180℃废热气体 烟气脱硫 180~200℃,SO3+烟尘 反应釜 130~140℃,顺酐 锌氧压酸浸高压反应釜 160~230℃,硫酸、盐酸、氢氟酸等

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410452363.9 (22)申请日 2014.09.05 C08G 59/14(2006.01) C08G 59/17(2006.01) (71)申请人 薛俊峰 地址 518054 广东省深圳市南山区缤纷假日 小区 C 栋 16-1 申请人 陈光平 薛富津 (72)发明人 薛俊峰 陈光平 薛富津 (54) 发明名称 一种耐高温腐蚀改性环氧树脂及其制备方法 (57) 摘要 一种耐高温腐蚀改性环氧树脂及其制备方 法。耐高温腐蚀改性环氧树脂的组成包括 ( 重 量份 ) : 环氧树脂 30 55、 甲基丙烯酸或丙烯酸 1025、 苯乙烯。

2、 10 20、 催化剂 0.1 0.8、 阻聚 剂 0.03 0.2、 稀释剂 15 45。本产品的制备方 法, 是先将几种环氧树脂进行加热溶解, 再加入甲 基丙烯酸或丙烯酸, 进行合成反应, 控制反应温度 100 120, 反应时间 1 3 小时, 直到酸值降 到 8 12mgKOH/g, 反应物冷到 70以下, 加入苯 乙烯, 继续在 80 100聚合反应 1 2h。最后 稀释反应产物得到最终产品。本产品具有如下优 点 : 耐温可达 260; 黏度低 ; 可低温 -20 固化 ; 工艺简单, 环保无三废排放。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申。

3、请 权利要求书1页 说明书3页 CN 105885011 A 2016.08.24 CN 105885011 A 1/1 页 2 1.一种耐高温腐蚀改性环氧树脂, 其特征在于 : 耐高温腐蚀改性环氧树脂即本产品的 组成包括 ( 重量份 ) : 2.根据权利 1 的要求所述耐高温腐蚀改性环氧树脂的制备方法, 其特征在于 : 通过合 成反应和聚合反应, 后经稀释而成, 即先将几种环氧树脂进行加热溶解, 再加入甲基丙烯酸 或丙烯酸, 进行合成反应, 控制反应温度 100 120, 反应时间 1 3 小时, 直到酸值降到 8 12mgKOH/g, 反应物冷却到 70以下, 再加入苯乙烯, 继续在 80。

4、 100聚合反应 1 2h。最后用稀释剂稀释反应产物得到最终产品。 3.根据权利1和2要求的环氧树脂是双酚A型环氧树脂、 多功能型环氧树脂、 双酚F型 环氧树脂。 4.根据权利1和2要求所述的催化剂是六甲基三乙烯四胺、 四甲基三丙撑四胺、 三乙基 四胺。 5.根据权利 1 和 2 要求所述的阻聚剂是对苯二酚、 甲基对苯二酚。 6.根据权利 1 和 2 要求所述的稀释剂是苯乙烯、 丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸甲酯、 邻苯二 甲酸二烯丙酯中的一种或两种。 权 利 要 求 书 CN 105885011 A 2 1/3 页 3 一种耐高温腐蚀改性环氧树脂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种适用。

5、于高温腐蚀环境使用的耐高温腐蚀改性环氧树脂及其制备 方法。 技术背景 0002 随着工业的进步, 高温高压的生产环境的腐蚀问题越来越突出, 所涉及的腐蚀介 质种类繁多, 依靠已有的有机树脂如环氧树脂、 酚醛树脂、 不饱和树脂等已不能满足工业防 腐蚀的需要, 而开发一种新的树脂是一个漫长的研究过程, 如能将现有几种树脂的优良的 性能集中在一种改性的树脂身上, 无疑是一种获得新型树脂的有效途径。发明人面对高温 180 200渣油、 蜡油的储存、 高温废气利用、 高温换热设备的腐蚀要求, 特发明了一种耐 高温腐蚀改性环氧树脂。 为了解决上述腐蚀问题, 我们先后采用过多种环氧树脂、 不饱和聚 酯树脂和。

6、乙烯基酯树脂, 均未获得满意效果。而这些腐蚀问题是石油炼制所面临的亟待解 决的课题。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种满足耐高温腐蚀要求的改性环氧树脂及其制备方法。 0004 本发明的目的这样实现的, 利用两种或两种以上的环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯 酸, 在特定催化剂作用下合成, 然后进一步和苯乙烯进行聚合反应, 最后用稀释剂稀释而 成。 0005 该树脂的组分按质量百分比配比如下 : 0006 0007 耐高温腐蚀改性环氧树脂的制备方法是 : 通过合成、 聚合反应和稀释工艺制成耐 高温腐蚀改性环氧树脂, 即先由两种或两种以上环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯酸合成, 在 和苯乙烯进行聚合反。

7、应, 然后用稀释剂稀释反应产物即可。具体制备方法包括以下步骤 : 0008 (1) 配料 ( 重量份 ) : 环氧树脂 30 55, 甲基丙烯酸或丙烯酸 10 25, 催化剂 0.1 0.8, 阻聚剂 0.03 0.2 ; 0009 (2) 合成 : 将称量好的环氧树脂投入反应釜中加热到 60, 再投入丙烯酸或甲 基丙烯酸, 升温, 控制反应温度 100 120, 反应时间 1 3 小时, 直到酸值降到 8 12mgKOH/g, 为反应终点 ; 0010 (3) 聚合反应 : 将反应物冷却到 70以下, 再加入苯乙烯, 继续在 80 100反应 说 明 书 CN 105885011 A 3 2。

8、/3 页 4 1 2h。 0011 (4) 稀释 : 当温度降低到 60 70, 最后用稀释剂稀释反应产物, 搅拌 0.5h, 得到 最终产品。所用稀释剂有苯乙烯、 丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸甲酯、 邻苯二甲酸二烯丙酯中的 一种或两种。 0012 本发明与现有技术相比, 具有以下主要优点 : 0013 利用本合成工艺可以将几种环氧树脂的耐温性、 耐腐蚀性和可施工性有机于一 身, 使该树脂具有突出的耐高温性, 突出的抗高温腐蚀性, 又可室温固化, 固化速度快, 其热 变性温度可达 270, 黏度低, 浸润性好, 工艺性能好, 特别适用于耐高温腐蚀树脂的基体, 而一般环氧树脂耐温性为 120。 00。

9、14 另外本发明具有合成工艺简单, 无废物排放, 环保, 树脂本身无毒等优点。 具体实施方案 0015 实施例 1 0016 按重量称取双酚 A 型 E44 环氧树脂 200, 投入反应釜中, 再投入酚醛环氧树脂 F44100, 升温到6070, 同时开动搅拌, 逐渐加入丙烯酸100, 六甲基三乙烯四胺0.65, 对 苯二酚 0.06, 搅拌下继续升温, 保持 115反应 2h, 当酸值达到 10 时, 开始降温, 当降温到 70时加入苯乙烯 100, 再升温到 95, 聚合反应 3h, 降温到 60以下, 加入稀释剂丙烯酸 丁酯 150, 搅拌 0.5h, 放料, 过滤得浅红色粘性液体。 0。

10、017 实施例 2 0018 按重量称取 AG80 型多官能团环氧树脂 220, 投入反应釜中升温开启搅拌, 再投入 双酚 F 环氧树脂 110, 升温至 70, 开始投入甲基丙烯酸 120, 四甲基三丙撑四胺 0.70, 甲基 对苯二酚0.072, 搅拌继续升温到120, 反应3h, 当酸值达到1012时, 开始降温, 降温到 70以下, 加入苯乙烯 100, 升温到 100, 聚合反应 2.5h, 降温到 60, 加入稀释剂甲基丙 烯酸甲酯 150, 搅拌 0.5h, 放料得到产品。 0019 实施例 3 0020 按重量称取 AG80 型多官能团环氧树脂 150, 投入反应釜中升温开启搅。

11、拌, 再投入 双酚 A 环氧树脂 E44220, 升温至 70, 开始投入丙烯酸 150, 三乙基四胺 0.80, 对苯二酚 0.06, 搅拌继续升温到 120, 反应 3h 左右, 当酸值达到 8-10 时, 开始降温, 降温到 70以 下时, 加入苯乙烯 100, 升温到 100, 反应 2.5h, 降温到 60, 加入稀释剂邻苯二甲酸二烯 丙酯 140, 搅拌 0.5h, 放料得到产品。 0021 在相同试验条件下, 测得的典型试验数据见表 1 0022 项目技术指标测试标准 外观浅色透明粘性液体目测 酸值 /mgKOH/g8 12GB/T2895 黏度 (25 )/mPas200 30。

12、0GB/T7193.1 说 明 书 CN 105885011 A 4 3/3 页 5 固体含量 /63 65GB/T7193.3 凝胶时间 (25 )/min15 25GB/T7193.6 热稳定性 /h48GB/T7193 0023 树脂浇铸体的典型力学性能 0024 项目技术指标测试标准 巴柯尔硬度42 46GB/T3854 拉伸强度 /MPa75 90GB/T2568 拉伸模量 /MPa3500 3800GB/T2568 弯曲强度 /MPa140 165GB/T2570 弯曲模量 /MPa3700 4200GB/T2570 断裂伸长率 /3 4GB/T2568 热变性温度 /290 310GB/T1634 0025 树脂浇铸体的典型耐蚀性能应用实例 0026 设备名称使用环境 列管式换热器180, 含有低浓度有机酸、 油 2 万 m3储罐180, 蜡油、 渣油 醋酸塔150, 醋酸 空气冷却器150 180废热气体 烟气脱硫180 200, SO3+ 烟尘 反应釜130 140, 顺酐 锌氧压酸浸高压反应釜160 230, 硫酸、 盐酸、 氢氟酸等 说 明 书 CN 105885011 A 5 。

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