[發明專利]環氧樹脂固化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200710043557.3
• 申請日: 2007-07-06
• 公開（公告）號: CN101338018A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 田宏浩
• 申請（專利權）人: 上海樹脂廠有限公司
• 主分類號: C08G59/62
• 分類號: C08G59/62;C08G59/50
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及一種固化劑，尤其涉及一種低溫環氧樹脂固化劑及其制備方法。

背景技術

環氧樹脂本身是熱塑性線型結構，不能直接使用。通過添加固化劑，環氧樹脂從線型分子交聯成體型網狀結構的熱固性樹脂，從而具有使用價值。這個固化過程是由環氧樹脂分子中的環氧基團與固化劑的加成反應完成的。固化劑不同，加成反應的機理和固化條件也不同。

胺類固化劑是最有代表性的常溫(低溫)固化劑，最常用的胺類固化劑有以下幾種。

(1)液體聚酰胺固化劑：

該固化劑是二聚脂肪酸和多元脂肪胺的縮合物。它們和環氧樹脂的混合物有較長的使用期和優良的粘接力、柔韌性和耐水性。它們的缺點是與環氧樹脂的相溶性不好；低溫固化不完全，尤其當溫度低于15℃時反應緩慢，即使添加2，4，6-三(二甲基胺甲基)苯酚(DMP-30)作為促進劑，仍難以獲得滿意的耐水性、耐化學性和物理機械強度。

(2)脂肪胺固化劑：(類字刪除)

該固化劑是多元脂肪胺與單官能團環氧化合物或環氧樹脂的加成物。分子中含有一定量的羥基可促進反應，加速樹脂固化，改善固化劑與樹脂的溶解性，固化后的樹脂耐化學性和物理機械強度優良。該固化劑可在10-25℃完全固化環氧樹脂。但在低溫高濕(5℃以下)條件下固化劑中多元脂肪胺中的伯胺吸收空氣中水份和二氧化碳形成環氧樹脂表面的白化(有時也叫起霧或發汗)，固化速度很慢。

(3)酚醛胺固化劑：

酚類、甲醛和有機胺通過曼尼期(Mannich)反應制得的堿可用做環氧樹脂固化劑，又稱酚醛胺類固化劑。雖然這個反應減少了胺的官能度，但帶弱酸性的酚羥基對環氧-胺反應卻起著促進作用。在低溫(3～7℃)下Mannich堿的固化作用很迅速，甚至0℃仍有固化活性，比起沒有改性的脂肪胺，Mannich堿同環氧樹脂的混溶性好，而且抗發白性及抗水斑性更好。但這類固化劑通常是棕黃色或紅棕色的粘稠液體，不適合淺色或無色的環氧樹脂應用，如涂料，電子，工藝飾品，膠粘劑。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是公開一種環氧樹脂固化劑及其制備方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。

本發明的低溫環氧樹脂固化劑的制備方法，包括如下步驟：

將胺類化合物與酚類化合物，在30-120℃，優選85℃，反應2-14小時，優選8小時，即獲得本發明的低溫環氧樹脂固化劑；

胺類化合物與酚類化合物的重量比例為：

胺類化合物∶酚類化合物＝1～5∶1；

優選的比例為：

胺類化合物∶酚類化合物＝1～3∶1；

所說的胺類化合物包括脂肪胺或脂環胺；

所說的脂肪胺包括脂肪胺或其改性物；

優選的脂肪胺為乙二胺、丁二胺、己二胺、二乙稀三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、二乙氨基丙胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、間苯二甲胺、593固化劑或5769固化劑等；

所說的593固化劑的化學名稱為二乙烯三胺與環氧丙烷丁基醚的加成物，可采用上海樹脂廠有限公司的產品；

所說的5769固化劑的化學名稱為三乙烯四胺與環氧乙烷的加成物，可采用上海樹脂廠有限公司的產品；

所說的脂環胺包括脂環胺或其改性物；

優選的脂環胺為異佛爾酮二胺、環己二胺、甲基環戊二胺、1，3雙(氨甲基)環己烷、4，4’-二氨基二環己基甲烷、氨基乙基哌嗪或5618固化劑中的一種以上；

5618固化劑的化學名稱為異佛爾酮二胺與環氧樹脂的加成物，可采用上海樹脂廠有限公司的產品；

所說的酚類化合物包括苯酚、雙酚A、壬基酚或叔丁基苯酚等；

本發明的固化劑，能夠在低溫，如3-7℃，固化環氧樹脂，將本發明的固化劑與環氧樹脂混合，一般的重量比例為：環氧樹脂100份，固化劑20～60份。

本發明的固化劑，制備過程沒有三廢產生，并具有優良物理機械強度，顏色淺、粘度低，流動性好，長期儲存性能穩定，無論酷暑和嚴冬，沒有沉淀和結晶現象，可在低溫(3-7℃)固化環氧樹脂。相對于未改性的脂肪胺和脂環胺，與環氧樹脂混溶性好，完全能夠滿足涂料、電子、飾品、膠粘劑和復合材料的需要。

具體實施方式

實施例1

在裝有電動攪拌器，球型冷凝管和溫度計的250ml的三口燒瓶中加入異佛爾酮二胺170g，氨基乙基哌嗪60g，雙酚A70g，開動攪拌器，開始升溫，保持溫度在90℃，反應6小時，得到無色透明粘狀液體。