[發(fā)明專利]一種基于水不溶型胺的室溫固化環(huán)氧固化劑微膠囊及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610765355.9
• 申請(qǐng)日: 2016-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN106397737B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春;劉趙興;周萌;牟昌盛;陳浩;邵仁龍;倪自林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C08G59/50
• 分類號(hào): C08G59/50;C08G12/12;B01J13/04;B01J13/08;B01J13/14
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本發(fā)明公開了一種基于水不溶型胺的室溫固化環(huán)氧固化劑微膠囊及其制備方法。該環(huán)氧固化劑微膠囊采用水不溶型胺或水不溶型胺與水不溶型稀釋劑和(或)水不溶型促進(jìn)劑混合物為囊芯，以脲醛樹脂為囊壁，在水中進(jìn)行微膠囊化制備環(huán)氧固化劑微膠囊。本發(fā)明提供的制備方法工藝簡單、成本低，制備的環(huán)氧固化劑微膠囊包覆率高，儲(chǔ)存穩(wěn)定。通過控制稀釋劑和促進(jìn)劑的用量可以調(diào)節(jié)釋放速度與反應(yīng)速度，與環(huán)氧樹脂微膠囊復(fù)配應(yīng)用于室溫下高分子材料的自修復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于室溫快速固化環(huán)氧固化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于水不溶型胺的室溫固化環(huán)氧固化劑微膠囊及其制備方法。

背景技術(shù)

高分子材料在使用過程中受到外力作用，不可避免地產(chǎn)生裂紋等局部損傷，造成材料性能的劣化。自修復(fù)材料可以及時(shí)感知這種損傷，對(duì)裂紋等進(jìn)行修復(fù)，消除隱患并延長材料的使用壽命。

最近幾年，微膠囊在高分子材料自修復(fù)的應(yīng)用成為新焦點(diǎn)，通過將膠囊化的環(huán)氧樹脂分散在樹脂基中，材料損傷時(shí)，微膠囊在裂紋應(yīng)力的作用下破裂釋放出環(huán)氧樹脂，與樹脂基體中的催化劑或固化劑接觸發(fā)生聚合反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)損傷面的修復(fù)。但是采用這種方式，如果固化劑或催化劑使用量較大，則對(duì)材料本身性能產(chǎn)生不利影響，如果使用量較小，則裂紋平面上存在的催化劑或固化劑較少，不能充分進(jìn)行自修復(fù)。

中國公開專利CN101116806A將多硫醇制備成膠囊型固化劑，解決了以上問題，但囊芯材料在微膠囊化過程中容易與壁材發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而被消耗同時(shí)存在膠囊內(nèi)固化劑存儲(chǔ)不穩(wěn)定的問題。中國專利CN104193965A公開了一種咪唑類環(huán)氧固化劑微膠囊及其制備方法，但是修復(fù)過程中需要加熱固化。

傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂胺類室溫固化劑具有親水性，因此在水中進(jìn)行微膠囊化非常困難，為此，中國專利CN103285795A公開了一種改性胺固化劑微膠囊及其制備方法和應(yīng)用，使用水溶型胺改性固化劑，但因改性不完全，固化劑中仍然存在大量的水溶型胺單體，在膠囊化過程中造成固化劑的浪費(fèi)。

美國專利US3396117采用擠壓技術(shù)，通過物理方法生產(chǎn)固化劑微膠囊，利用海藻酸鹽或海藻酸鹽與聚乙烯醇、明膠等混合物作為壁材來包囊二乙烯三胺與王基酚的混合物；美國專利US3791980采用銳孔滴加技術(shù)，利用熱塑型材料包囊乙二胺。但前者壁材易于遭受細(xì)菌降解，后者囊璧厚度超過100μm，且需要特殊加工裝置，都不能滿足用于自修復(fù)復(fù)合材料等領(lǐng)域的基本要求。

因此，需要開發(fā)一種新型固化劑微膠囊，以滿足用于自修復(fù)復(fù)合材料等領(lǐng)域的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于水不溶型胺的室溫固化環(huán)氧固化劑微膠囊，該膠囊使用水不溶型胺作為原料，能夠克服硫醇容易聚合和咪唑要求高溫固化的不足，使得囊芯固化劑儲(chǔ)存穩(wěn)定，并且能夠在室溫快速修復(fù)材料損傷。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述基于水不溶型胺的室溫固化環(huán)氧固化劑微膠囊的制備方法，該方法采用水不溶型胺作為囊芯材料，方便在水中進(jìn)行微膠囊化。以脲醛樹脂為微膠囊壁材。

為了實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于水不溶型胺的室溫固化環(huán)氧固化劑微膠囊，包含以下重量份數(shù)的組分制備而成：

本發(fā)明中，所述的水不溶型胺可以為水不溶型脂肪胺、水不溶型脂環(huán)胺和水不溶型芳香胺中的一種或多種。

本發(fā)明中，所述的水不溶型脂肪胺為碳原子數(shù)為7-12，優(yōu)選7-10，至少含有三個(gè)活潑氫，優(yōu)選含有4個(gè)活潑氫的水不溶型脂肪胺；更優(yōu)選為含碳數(shù)大于6的多亞甲基二胺，可以例舉出的例如七亞甲基二胺和/或八亞甲基二胺。