[發明專利]一種固化劑、制備方法及環氧樹脂膠黏劑

有效

• 申請號: 201310626735.0
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103642000A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 潘玲
• 申請（專利權）人: 東北師范大學
• 主分類號: C08G59/50
• 分類號: C08G59/50;C07D207/36;C07D207/34;C09J163/02;C09J163/04;C09J11/06
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，具體涉及一種固化劑、制備方法及環氧樹脂膠黏劑。

背景技術

環氧樹脂（EP）是一類重要的熱固性樹脂，是聚合物復合材料中應用廣泛的基體樹脂。EP具有優異的黏接性、耐磨性、力學性能、電絕緣性、化學穩定性、以及收縮率低、易加工成型和成本低廉等優點，在膠黏劑、電子儀表、輕工、建筑、機械、航天航空、涂料、電子電氣絕緣材料及復合材料等領域得到廣泛應用。但是，由于純環氧樹脂具有較高的交聯結構，因而存在質脆、耐疲勞性、耐熱性、抗沖擊韌性差等缺點，難以滿足工程技術的要求，使其應用受到一定限制。因此對環氧樹脂的增韌改性一直是國內外研究的熱門課題。

近年來眾多的國內外學者致力于研究一些新的環氧樹脂的增韌改性方法，如用耐熱的熱塑性工程塑料和環氧樹脂共混；使彈性體和環氧樹脂形成互穿網絡聚合物(IPN)體系；用熱致液晶聚合物對環氧樹脂增韌改性；用剛性高分子原位聚合增韌環氧樹脂等。即使這樣,環氧樹脂膠黏劑在使用過程中仍需要高溫固化(100-150℃)且固化物較脆（斷裂伸長率較低）。這不但增加了使用成本，同時也限制了其使用范圍。通用的常溫固化劑不但固化時間較長，而且樹脂固化后強度尤其是韌性較低，無法滿足用戶要求。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的固化劑在常溫下固化時間長且樹脂固化后韌性低的問題，而提供一種固化劑、制備方法及環氧樹脂膠黏劑。

本發明首先提供一種固化劑，結構如式Ⅰ所示：

式Ⅰ中，R選自丙基、正丁基或正戊基中的一種，R¹選自正戊基、正己基或正庚基中的一種。

本發明還提供一種固化劑，結構如式Ⅱ所示：

式Ⅱ中，R選自丙基、正丁基或正戊基中的一種，R¹選自正戊基、正己基或正庚基中的一種。

本發明還提供一種固化劑的制備方法，制備式Ⅰ結構的固化劑，包括：

將alpha,alpha-雙?；蚩s烯酮溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入氰基乙酸甲酯、氫氧化鈉和氧化鋅，在35～45℃下反應，得到式Ⅰ所示的固化劑。

本發明還提供一種固化劑的制備方法，制備式Ⅱ結構的固化劑，包括：

將alpha,alpha-雙?；蚩s烯酮溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入氰基乙酸甲酯、氫氧化鈉和碘化亞銅，在55～65℃下反應，得到式Ⅱ所示的固化劑。

優選的是，所述的alpha,alpha-雙?；蚩s烯酮和氰基乙酸甲酯的摩爾比為0.01：（0.01～0.012）。

優選的是，所述的alpha,alpha-雙?；蚩s烯酮為alpha-甲?；?alpha-正己?；蚩s烯酮、alpha-甲?；?alpha-正庚?；×蚩s烯酮或alpha-甲?；?alpha-正辛?；炝蚩s烯酮。

本發明還提供一種環氧樹脂膠黏劑，按照重量份數計，包括：

環氧樹脂100份，混合固化劑20～40份；

所述的混合固化劑包括間苯二銨、DDM和具有式Ⅰ或式Ⅱ結構的固化劑，

所述的式Ⅰ或式Ⅱ結構的固化劑結構式如下：

式Ⅰ或式Ⅱ中，R選自丙基、正丁基或正戊基中的一種，R¹選自正戊基、正己基或正庚基中的一種。

優選的是，所述的環氧樹脂膠黏劑，按照重量份數計，包括：

環氧樹脂100份，混合固化劑25～30份。

優選的是，所述的環氧樹脂選自型號為E-51、E-44、酚醛型F-51、酚醛型F-44中的一種。

優選的是，所述的混合固化劑中，按照重量份數計，包括間苯二銨10～15份、DDM6～10份、具有式Ⅰ或式Ⅱ結構的固化劑4～15份。

本發明的有益效果

本發明首先提供一種固化劑，結構如式Ⅰ或式Ⅱ所示，該固化劑是將alpha,alpha-雙?；蚩s烯酮溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入氰基乙酸甲酯、氫氧化鈉和催化劑，在35-65℃下反應得到的，所述的催化劑為氧化鋅或碘化亞銅。該方法工藝簡單、原料易得，制備得到式Ⅰ或式Ⅱ結構的固化劑，該固化劑可在常溫下固化，且固化時間短。