[發明專利]羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑及其合成方法

有效

• 申請號: 201210115726.0
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102675595A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王艷梅
• 申請（專利權）人: 上海維凱化學品有限公司;上海乘鷹新材料有限公司
• 主分類號: C08G59/44
• 分類號: C08G59/44;C07D295/185;C07D295/192
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及環氧樹脂熱潛在固化劑的合成方法，具體涉及一種羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑及其合成方法。

背景技術

環氧樹脂由于其具有良好的機械強度和耐化學品性，被廣泛用于涂料和粘合劑等領域。目前使用的環氧樹脂固化體系通常是雙組份體系：即環氧樹脂和固化劑。由于使用前要把兩種組分混合，操作不便，而且存在儲存時間短的缺點。因此開發含有潛在同化劑的單組份體系是當務之急，該潛在固化劑在室溫條件下沒有活性，但在加熱或光照等條件下會釋放出活性種來引發環氧化合物的開環聚合而引起固化。目前鎓鹽類如含碘，磷，硫和吡啶鹽類環氧樹脂熱潛在固化劑時有報道，但鎓鹽類固化劑存在幾個問題：其在單體和溶劑中的溶解度較低，在聚合物中的殘留無機化合物會導致毒性，甚至降低產品性能，如電絕緣性和引起實際使用時造成成本偏高。基于這利狀況，因此非常有必要開發無鹽型且與環氧樹脂相容性好的環氧樹脂用熱潛在性固化劑。

Takeshi?Endo等在Macromolecules?2003，36，967-968中曾經介紹一種羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑，其結構式如下：

它是采用酚酞和六氫吡啶反應制得的，但該固化劑固化環氧樹脂時間較長，在180度下需要12小時。因此，非常有必要開發高固化速度的羥基酰胺環氧固化劑。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足而提供一種羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑及其合成方法。

本發明的目的是采用吡咯烷作為仲環胺，與內酯反應來合成固化速度快型羥基酰胺型環氧固化劑，具體是通過以下技術方案來實現的：

本發明涉及一種羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑，其結構式如式(I)所示：

其中，n＝1或2，R為烷基、環烷基或芳香基。

本發明還涉及一種上述的羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑的合成方法，包括如下步驟：

a、在內酯中加入吡咯烷和極性溶劑，進行內酯的開環反應；

b、反應結束后，減壓蒸去極性溶劑后，加入不溶于水的中等極性溶劑，然后用0.01～0.2mol/L無機酸水溶液洗滌，有機層干燥后，再經蒸餾除去中等極性溶劑，即得。

優選地，步驟a中，所述吡咯烷的加入量為內酯的1.0～5.0摩爾當量。

優選地，步驟a中，所述極性溶劑的加入量為內酯和吡咯烷溶液總體積的3～10倍。

優選地，步驟a中，所述開環反應的溫度為25～60℃，時間為24～72小時。

優選地，所述的極性溶劑為甲醇、乙醇、丙酮和四氫呋喃中任意的一種。

優選地，所述中等極性溶劑為乙醚、乙酸乙酯、氯仿或二氯乙烷。

優選地，所述無機酸為鹽酸、硫酸或磷酸。

優選地，所述無機酸的濃度為：0.01～0.2mol/L。

優選地，所述的內酯為脂肪族內酯或芳香族內酯。

與現有技術相比，本發明的羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑具有如下有益效果：與環氧樹脂和溶劑相容性好，即加料方便；熱分解釋放出有機胺可以使環氧基團開環固化，同時釋放出的內酯在固化體系中沒有不良影響；釋放出的內酯無毒，不會降低電絕緣性；固化速度快；可以用于中溫固化體系。

附圖說明

圖1為本發明的羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑的合成原理示意圖；

圖2為本發明的羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑的熱分解原理示意圖；

圖3為實施例1～7的羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑的合成示意圖；

圖4為對比例1的羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑的合成示意圖；

圖5為實施例2、5、7的Bis?A-DGE+羥基酰胺體系在150度的粘度和時間關系曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。

本發明的合成原理示意圖如圖1所示，采用內酯和有機伯胺或仲胺在極性溶劑中，在一定溫度下進行內酯的開環反應，得到了羥基酰胺化合物即為環氧樹脂熱潛在固化劑。本發明制得的羥基酰胺型環氧樹脂熱潛在固化劑的熱分解原理示意圖如圖2所示，熱分解釋放出有機胺可以使環氧基團開環固化，同時釋放出的內酯在固化體系中沒有不良影響，且釋放出的內酯無毒，不會降低電絕緣性。

實施例1