[發明專利]一種環氧樹脂固化劑、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 201711480269.4
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108084436A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 李瑜;范子松;饒秋華;崔志強
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: C08G75/14
• 分類號: C08G75/14;C08G59/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種環氧樹脂固化劑、其制備方法及應用，本發明通過巰基引入乙二胺，使得液體聚硫橡膠活潑氫含量大幅度提高，即與環氧樹脂反應可以得到較高的交聯密度的固化物，既是環氧樹脂的增韌劑又是固化劑，而且與常用的脂肪胺類固化劑同類，固化速率相匹配，故可以和一般有機胺固化劑任意混合，以期達到不同的硬度和強度，分子設計靈活。本發明的環氧樹脂固化劑的制備條件易于實施，制備工藝環保，制作成本低廉。

技術領域

本發明涉及環氧樹脂領域，更具體地說，是一種環氧樹脂固化劑、其制備方法及應用。

背景技術

環氧樹脂因其在固化反應過程中收縮率小，固化物的粘接性、耐熱性、耐化學藥品性以及力學性能良好和電氣性能優良等特點，被廣泛應用在涂料、膠黏劑、復合材料等領域。但由于其分子結構的原因，環氧樹脂固化物內應力大，具有質脆，耐沖擊性能差且容易開裂等缺陷。為了提高其韌性，國內外進行了很多環氧樹脂增韌改性的研究。

環氧樹脂增韌改性的方法有：彈性體增韌，互穿聚合物網絡增韌，熱塑性樹脂增韌，納米粒子增韌，熱致液晶聚合物增韌，核-殼結構增韌，超支化聚合物增韌等。其中，活性彈性體增韌研究最為廣泛。彈性體增韌的原理是在環氧樹脂基體中形成彈性體微區，從而起到增韌的作用。一般要求在未固化前，兩者能夠混溶，但隨著固化程度的進行，分子量增加，兩種相容性變差，使得橡膠相析出但相籌要小(一般在0.1-1μm)，因此液體橡膠與環氧樹脂的相容性適宜。常見的增韌劑有液體端羧基丁腈橡膠、端氨基丁腈橡膠，端羥基丁腈橡膠，聚醚二元醇、聚醚胺、聚酯等。這些增韌劑雖然有與環氧樹脂反應的活性官能團，但是與環氧樹脂反應的交聯密度低，有的甚至反應活性低，不能作為環氧樹脂的固化劑。液態聚硫橡膠因其良好的柔順性、耐老化性和耐溶劑性也常常用作環氧樹脂的增韌劑，但同樣含有的活性基團巰基數量少，不能作為環氧樹脂的固化劑。

發明內容

針對上述現有技術，本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種具有耐水性、增韌性的環氧樹脂固化劑。

為解決上述問題，本發明提供一種環氧樹脂固化劑的制備方法，所述的方法包括以下步驟：

步驟1將氫氧化鈉固體加入燒杯中，加入無水乙醇，在超聲清洗器中進行超聲溶解，得到的氫氧化鈉乙醇溶液用玻璃棒引流入1號恒壓分液漏斗中。

步驟2在裝有溫度計、機械攪拌器、1號恒壓分液漏斗的1號三口燒瓶中，加入聚硫橡膠與1,2—二氯乙烷混合，用機械攪拌器將其攪拌均勻，二氯乙烷能夠完全溶解聚硫橡膠，打開1號恒壓分液漏斗，向1號三口燒瓶滴加氫氧化鈉乙醇溶液，在50℃～70℃恒定溫度下攪拌反應2.5h～3.5h，攪拌速度為200～400r/min，得到了中間產物。

步驟3待溫度降為室溫后，將步驟2得到的中間產物進行減壓蒸餾，再加入異丙醇與甲苯的混合溶劑進行稀釋溶解，得到中間產物混合溶液。

步驟4在裝有氮氣通入裝置、機械攪拌器、抽真空裝置的三口燒瓶中，裝入乙二胺，利用恒壓分液漏斗滴入步驟2得到的中間產物混合溶液，通氮氣保護，在70℃～90℃恒定溫度下攪拌反應3.5h～4.5h，攪拌速度為200-400r/min，冷凝管回流。待溫度降為室溫后，向三口瓶加入氫氧化鈉固體，繼續攪拌0.5h～1h后，得到混合產物。

步驟5將步驟4得到的混合產物進行分液過濾，過濾掉反應中產生的NaCl以及未反應完全的NaOH，對所得的濾液進行減壓蒸餾，得到環氧樹脂固化劑。