阅读说明：本技术 以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂 (Extinction curing agent for epoxy powder coating prepared on basis of oxydisuccinic acid ) 是由 张文娟 于 2020-06-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂,涉及多元羧酸与咪唑啉胺基化合物成盐制备消光固化剂及其环氧粉末涂料中的应用技术领域,该消光固化剂以2,2’-氧基二琥珀酸与2位碳上含有取代基的咪唑啉为原料,在极性溶剂中依次经过回流反应、过滤和干燥制备出,其中咪唑啉2位碳上取代基为芳基或者C1-C10的支链或直链烷基或取代芳基；本发明提供的消光固化剂既能够用于1,2-环氧化物又能够用于固体环氧树脂的混合物固化产生消光作用,消光效果良好,机械性能稳定；耐高温,易制备白色或浅色涂料；当本发明提供的消光固化剂应用于混合型消光系统中,光泽对聚酯的敏感性较小,消光效果稳定。(The invention discloses a delustering curing agent for epoxy powder coating prepared on the basis of oxydisuccinic acid, which relates to the technical field of application of the delustering curing agent prepared by salifying polycarboxylic acid and imidazoline amino compounds and the epoxy powder coating thereof, wherein the delustering curing agent is prepared by taking 2, 2' -oxydisuccinic acid and imidazoline containing a substituent on 2-site carbon as raw materials and sequentially performing reflux reaction, filtration and drying in a polar solvent, wherein the substituent on the 2-site carbon of the imidazoline is aryl or C1-C10 branched chain or straight chain alkyl or substituted aryl; the extinction curing agent provided by the invention can be used for curing a mixture of 1, 2-epoxide and solid epoxy resin to generate an extinction effect, and has good extinction effect and stable mechanical property; high temperature resistance, and easy preparation of white or light-colored paint; when the extinction curing agent provided by the invention is applied to a mixed extinction system, the sensitivity of gloss to polyester is small, and the extinction effect is stable.)

以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂

技术领域

本发明涉及多元羧酸与咪唑啉胺基化合物成盐制备消光固化剂及其在环氧粉末涂料中的应用技术领域，具体为一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂。

背景技术

众所周知，环氧树脂可以用如双氰胺、多元酸、酰肼、三氟化硼化合物、取代双氰胺等多种固化剂固化，但针对一些特殊要求如低光泽度、哑光等的场合时，就需要使用特殊的固化剂或其他方法来获得。业界通常采用如下四种方法制备固化剂：

(1)粉末体系中增加无机填料或加入聚合物粉料如碳酸钙、滑石粉或聚四氟乙烯粉等；

(2)将不同反应活性的粉末进行干混；

(3)对树脂进行改性；

(4)采用含有胺基和羧基特殊官能团的特殊固化剂来实现。

上述四种方法中，方法(1)会影响喷涂性能，机械性能也难以得到保证。方法(2)中涂层的光泽重现性不佳，难以保证均匀稳定光泽的涂膜。方法(3)中树脂的改性有可能增加成本或使树脂的流动性能受影响。方法(4)是一种常用的、有效的降低光泽的方法。德国专利Offenlegungss Chrift 2324696中描述了由多元酸和有机胺制成固化剂的方法。它是一种由均苯四甲酸或偏苯三酸与环状脒生成的单盐或多盐。用这种固化剂固化的树脂具有流动性好，光泽稳定等特点，因此被大量应用。但是该类固化剂的缺点也是明显的，如在烘烤过程中容易黄变，机械性能差，因此用该类固化剂制备白色或浅色粉末涂料受到限制。此外，该固化剂在混合系统中，光泽对聚酯的依赖较敏感。为此，本发明提出一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂，该固化剂为2,2’-氧基二琥珀酸(如式1所示)与2位碳上含有取代基的咪唑啉(如式2所示)反应生成的盐，

式1

式2其中，式2中的R为芳基或者C1-C10的支链或直链烷基或取代芳基中的一种。

优选地，上述2位碳上含有取代基的咪唑啉为2-苯基咪唑啉。

优选地，上述咪唑啉为2-甲基咪唑啉。

优选地，上述咪唑啉为2-乙基咪唑啉。

优选地，上述消光固化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将多元羧酸与咪唑啉胺基物在极性溶剂中加热回流，反应结束后将反应液体系冷却至常温；其中，回流时间视溶剂决定，加热回流时间为2-4小时，室温回流时间为十几到几十小时不等；

(2)将步骤(1)中的反应液体系过滤，所得固体干燥后即为目标产物，过滤所得母液循环使用。

优选地，上述步骤(1)中多元羧酸与咪唑啉的摩尔比为1:1-4。

优选地，上述步骤(1)中极性溶剂为甲醇、乙醇、DMF或者水中的一种。

上述消光固化剂既能够用于1,2-环氧化物又能够用于固体环氧树脂的混合物。上述1,2-环氧化物是指室温下为固体的脂肪族、脂环族、芳香族或杂环化合物，该1,2-环氧化物还可以含有羟基、芳基、醚基和溴基等在本发明的条件下不发生副反应的取代基。上述固体环氧树脂分子必须含有大于一个的环氧基团，环氧当量为700-1400，软化点为85-110℃，当消光固化剂应用于固体环氧树脂时，消光固化剂的用量为环氧树脂质量的9-12％。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)良好的消光效果，机械性能稳定；

(2)良好的耐高温性，易制备白色或浅色涂料；

(3)在混合型消光系统中，光泽对聚酯的敏感性较小，消光效果稳定。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明提供一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂，具体细节如下：

将2,2’-氧基二琥珀酸1000g(4mol)溶于3500mL无水乙醇中，加热至回流，基本全溶，缓慢加入2-苯基咪唑啉584g(4mol)，保温反应3小时，浓缩至原体积一半，冷至室温，生成的盐沉淀析出，过滤，母液可套用。滤饼80℃真空干燥，得白色粉末1552g，收率98％。

实施例二

本发明提供一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂，具体细节如下：

将2,2’-氧基二琥珀酸500g(2mol)溶于3500mL无水乙醇中，加热至回流，基本全溶，缓慢加入2-苯基咪唑啉584g(4mol)，保温反应3小时，浓缩至原体积一半，冷至室温，生成的盐沉淀析出，过滤，母液可套用。滤饼80℃真空干燥，得白色粉末1051g，收率97％。

实施例三

本发明提供一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂，具体细节如下：

将2,2’-氧基二琥珀酸250g(1mol)溶于3500mL无水乙醇中，加热至回流，基本全溶，缓慢加入2-苯基咪唑啉584g(4mol)，保温反应3小时，浓缩至原体积一半，冷至室温，生成的盐沉淀析出，过滤，母液可套用。滤饼80℃真空干燥，得白色粉末817g，收率98％。

实施例四

本发明提供一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂，具体细节如下：

将2,2’-氧基二琥珀酸1000g(4mol)溶于3500mL水中，加热至回流，基本全溶，缓慢加入2-苯基咪唑啉584g(4mol)，保温反应2小时，浓缩至原体积一半，冷至室温，生成的盐沉淀析出，过滤，母液可套用。滤饼80℃真空干燥，得白色粉末1551g，收率98％。

实施例五

本发明提供一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂，具体细节如下：

将2,2’-氧基二琥珀酸1000g(4mol)溶于3500mL无水甲醇中，加热至回流，基本全溶，缓慢加入2-苯基咪唑啉584g(4mol)，保温反应2小时，浓缩至原体积一半，冷至室温，生成的盐沉淀析出，过滤，母液可套用。滤饼80℃真空干燥，得白色粉末1550g，收率98％。

实施例六

本发明提供一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂，具体细节如下：

将2,2’-氧基二琥珀酸1000g(4mol)溶于3500mL DMF中，加热至回流，基本全溶，缓慢加入2-苯基咪唑啉584g(4mol)，保温反应2小时，浓缩至原体积一半，冷至室温，生成的盐沉淀析出，过滤，母液可套用。滤饼80℃真空干燥，得白色粉末1549g，收率98％。

实施例七

本发明提供一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂，具体细节如下：

将2,2’-氧基二琥珀酸1000g(4mol)溶于3500mL DMF中，加热至回流，基本全溶，缓慢加入2-甲基咪唑啉337g(4mol)，保温反应2小时，浓缩至原体积一半，冷至室温，生成的盐沉淀析出，过滤，母液可套用。滤饼80℃真空干燥，得白色粉末1310g，收率98％。

实施例八

本发明提供一种以氧基二琥珀酸为基础制备的环氧粉末涂料用消光固化剂，具体细节如下：

将2,2’-氧基二琥珀酸1000g(4mol)溶于3500mL DMF中，加热至回流，基本全溶，缓慢加入2-乙基咪唑啉392g(4mol)，保温反应2小时，浓缩至原体积一半，冷至室温，生成的盐沉淀析出，过滤，母液可套用。滤饼80℃真空干燥，得白色粉末1364g，收率98％。

比较例1采用的固化剂为德国德固赛消光固化剂B68。

将实施例1制备出的固化剂与树脂、流平剂、二氧化钛进行充分的物理混合，再通过挤出机挤出匀化。其中，固化剂与树脂、流平剂、二氧化钛的质量配比如表1中组分序数1和3两组数据所示。挤出机出口温度应控制在90-115℃之间，挤出冷却后的物料破碎过筛，过筛后的粉末通过静电喷涂均匀地涂布到金属表面上，然后在160-240℃温度下烘烤固化，烘烤时间为10-30min。

将对比例1中的固化剂与树脂、流平剂、二氧化钛进行充分的物理混合，再通过挤出机挤出匀化。其中，固化剂与树脂、流平剂、二氧化钛的质量配比如表1中组分序数2和4两组数据所示。剩余测试操作与实施例1制备出的固化剂测试过程均相同。对比实施例1与对比例1的测试结果，如下表所示。根据表1结果可知，实施例1轻微泛黄，泛黄性能优于比较例1，因此本发明具有替代进口同类产品的水平，有推广和应用价值。

表1实施例1与对比例1消光固化测试结果比较

注：E-12环氧树脂为奉化南海药化集团有限公司生产，环氧值为0.11-0.125；二氧化钛为Do Pont公司的R902；402为奉化南海药化集团有限公司生产的聚丙烯酸酯流平剂；聚酯树脂为安徽华佳公司生产的酸价为35mgKaOH/g羧基聚酯；光泽测定GB1743-79；冲击强度实验GB1732-79；柔韧强度GB6742-86。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。