[發(fā)明專利]含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的咪唑類潛伏性固化劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108003326B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設計）人: 楊爽;胡業(yè)發(fā);章橋新;周祖德;丁國平;王鈞
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C08G59/40
• 分類號: C08G59/40
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕;崔友明

本發(fā)明公開了含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的咪唑類潛伏性固化劑及其制備方法，其中含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的咪唑類潛伏性固化劑的分子結(jié)構(gòu)為：其合成方法如下：將含活潑N?H鍵的咪唑類化合物和溶劑在反應釜中混合均勻，然后向反應釜中逐步加入含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的化合物原料，通過加成反應得到含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的咪唑類潛伏性固化劑，其與環(huán)氧樹脂組成的單組分體系貯存期大幅延長，在中、高溫條件下可快速固化環(huán)氧樹脂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用化學改性方法制備含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的咪唑類潛伏性固化劑。

背景技術(shù)

近年來，環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑是國內(nèi)外環(huán)氧樹脂固化劑研究的熱點之一。與目前普遍采用的雙組分環(huán)氧樹脂體系相比，由潛伏性固化劑與環(huán)氧樹脂混合配制而成的單組分環(huán)氧樹脂體系具有生產(chǎn)操作工藝簡便、環(huán)境污染小、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點。

咪唑類固化劑能引發(fā)環(huán)氧樹脂進行陰離子鏈式聚合，具有用量少、固化效率高、固化物耐化學介質(zhì)性能、力學性能和電絕緣性能好等優(yōu)點。然而，普通咪唑類固化劑的常溫固化活性較高，適用期短，從而限制了其在單組分環(huán)氧樹脂體系中的應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的咪唑類潛伏性固化劑，該固化劑與環(huán)氧樹脂組成的單組分體系貯存期大幅延長，且在中高溫條件下可快速固化環(huán)氧樹脂。

本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為：

含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的咪唑類潛伏性固化劑，其分子結(jié)構(gòu)式如下：

其中，R₁選自包括但并不限于氫、烷基或苯基等中的一種，R₂選自包括但并不限于氫、烷基或苯基等中的一種，R₃選自包括但并不限于氫、烷基、苯基或烷基與苯基組成的有機基團等中的一種；n為≥1的整數(shù)。

本發(fā)明采用含活潑N-H鍵的咪唑類化合物與含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的化合物原料進行加成反應，獲得含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的咪唑類潛伏性固化劑，合成路線如下：

上述含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的咪唑類潛伏性固化劑的制備方法如下：首先將含活潑N-H鍵的咪唑類化合物和反應溶劑在反應釜中混合均勻，然后在50-120℃、攪拌條件下向反應釜中逐步加入含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的化合物原料；含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的化合物原料加入完畢后，在 50-140℃條件下攪拌反應3-10h；反應結(jié)束后，除去溶劑，得到含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的咪唑類潛伏性固化劑。。

按上述方案，所述制備方法中，所述含活潑N-H鍵的咪唑類化合物具有如下分子結(jié)構(gòu)：

其中，R₁選自包括但并不限于氫、烷基或苯基等中的一種，R₂選自包括但并不限于氫、烷基或苯基等中的一種。

進一步優(yōu)選地，所述含活潑N-H鍵的咪唑類化合物選自包括但并不限于咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑或2-乙基-4-甲基咪唑等中的一種。

按上述方案，所述制備方法中，所述含馬來酰亞胺結(jié)構(gòu)的化合物原料具有如下分子結(jié)構(gòu)：

其中，R₃選自包括但并不限于氫、烷基、苯基或烷基與苯基組成的有機基團等中的一種，n 為≥1的整數(shù)。