[發明專利]萜烯基胺類環氧樹脂固化物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310591581.6
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103626960A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 夏建陵;唐小東;黃坤;李梅;楊雪娟
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: C08G59/50
• 分類號: C08G59/50;C09D163/00;C07C211/25;C07C211/51;C07C209/22
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

技術領域

本發明屬于環氧樹脂固化劑領域，具體涉及一種萜烯基胺類環氧樹脂固化物及其制備方法和應用。

背景技術

環氧樹脂具有對許多材料的粘合性、耐熱性、耐化學藥品性、電特性等與其他樹脂相比的許多優異特性。目前，環氧樹脂主要用于涂料，電子行業以及一些復合材料成型中。環氧樹脂本身為熱塑性的線性結構，受熱后固態樹脂可以軟化、熔融，變成黏稠態或者液態，液態樹脂受熱后黏度降低。環氧樹脂只有加入固化劑后，經交聯形成不溶且不熔的網狀結構大分子，才能表現出優良的性能。胺類化合物是環氧樹脂化合物中的重要固化劑。在環氧樹脂固化劑中，胺類化合物是環氧樹脂化合物中的重要固化劑。一般胺類(如乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺等)固化劑在常溫下具有揮發性大、刺激皮膚和呼吸道、毒性大、韌性低、強度低等缺點導致其使用范圍受到限制。對胺類固化劑以化學方法進行改性可使其揮發性小，毒性低，固化速度適中，配比要求不嚴格，與環氧樹脂易混勻，從而克服上述不足，提高了環氧樹脂固化物的綜合性能。

目前國內外學者環氧樹脂胺類固化劑的改性方法及其用途進行了廣泛的研究，如美國專利US?6576794、US?3128311；中國專利CN?101679611A、CN?101348562A、CN?1560107A；其中主要改性方法為酚醛改性、多元胺與烯雙鍵的加成改性、多元胺與羰基化合物反應改性、多元胺與硫脲的縮合改性、多元胺與羧基的反應改性等；但是目前對多元胺與萜烯基改性得到萜烯基胺類環氧樹脂固化劑的研究較少，而我國又具有豐富的萜類資源，同時萜類化合物具有綠色、無害等優點，因此開發萜類化合物的新用途對有效利用我國萜類資源以及保護環境都有著很重要的意義。

發明內容

解決的技術問題：本發明的目的在于提供一種萜烯基胺類環氧樹脂固化物及其制備方法和應用。該方法利用生物質資源萜烯化合物制備的萜烯基胺類環氧樹脂固化劑具有無毒、無刺激性等優點，與液體環氧樹脂復配，能增大固化體系的硬度，可用于環氧涂料中，提高環氧涂料的耐候性等性能。

技術方案：萜烯基胺類環氧樹脂固化物，具有如下結構式:

R為-NHCH₂CH₂-，-NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂-，-NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂-，-NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂-，-NHC₆H₅-中的任意一種。

萜烯基胺類環氧樹脂固化物的制備方法，制備步驟為，按比例：第一步，將1摩爾的萜烯馬來酸酐與0.25～1摩爾的氫化鋁鋰在40℃～70℃下，進行還原反應，得到萜烯二醇；第二步，在有機溶劑中，將1～1.1摩爾的萜烯二醇與2摩爾的苯磺酰氯在20℃～30℃下，進行取代反應，反應時間為24h，得到萜烯基苯磺酰酯；第三步，將1～1.1摩爾的萜烯基苯磺酰酯加入到溶劑中，在100℃～200℃下，滴加多元胺發生胺解反應，反應時間為6～10h，然后負壓蒸出溶劑及過量的多元胺，即得萜烯基胺類環氧樹脂固化劑。

反應式如下：

所述步驟二所用的有機溶劑是選自四氫呋喃、二甲苯、甲苯中的任意一種。

所述步驟三所用的溶劑是選自甲苯、二甲苯、苯、DMSO中的任意一種。

所述步驟三所用的多元胺為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、間苯二胺中的任意一種或幾種。

所述萜烯基胺類環氧樹脂固化物在環氧涂料中的應用。

有益效果：