[發明專利]一種環氧樹脂固化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010397350.1
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN113651946B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 劉玄;劉趙興;周萌
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司
• 主分類號: C08G59/50
• 分類號: C08G59/50;C07D233/26;C09D163/00;C09J163/00
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 張倩倩

1.一種環氧樹脂固化劑，其特征在于，具有如式(Ⅰ)所示的結構式：

其中，○為C3～C8的脂環基或脂雜環基；

R₁為氫、C1～C10的烷基、氨基或含有C1～C10的烷胺基，且R₁在○上任意位置；

R₂為C1-C40的烷基、C1-C40的羧基、C1-C40的酯基或C1-C40含不飽和鍵的羧基；

R₃為氫、C1-C10的烷基、C3-C8的脂環基、C6-C12的芳基、C7-C12的芳烷基，C1-C6的羥烷基、C1-C6的烷酰胺基或巰基。

2.根據權利要求1所述的環氧樹脂固化劑，其特征在于，○為C5～C6的脂環基或脂雜環基；

R₁為氨基或氨乙基；

R₂為C15-C40含不飽和鍵的羧基；

R₃為氫或甲基。

3.根據權利要求1或2所述的環氧樹脂固化劑，其特征在于，○為環己基或環戊基；

R₂為油酸基或二聚酸基。

4.根據權利要求1所述的環氧樹脂固化劑，其特征在于，采用包含如下組分的原料制備而成：

a、式(Ⅱ)所示的化合物：

b、式(Ⅲ)所示的化合物：

c、式(Ⅳ)所示的化合物：

其中，○為C3～C8的脂環基或脂雜環基；

R₁為氫、C1～C10的烷基、氨基或含有C1～C10的烷胺基，且R₁在○上任意位置；

R₂為C1-C40的烷基、C1-C40的羧基、C1-C40的酯基或C1-C40含不飽和鍵的羧基；

R₃為氫、C1-C10的烷基、C3-C8的脂環基、C6-C12的芳基、C7-C12的芳烷基，C1-C6的羥烷基、C1-C6的烷酰胺基或巰基。

5.根據權利要求4所述的環氧樹脂固化劑，其特征在于，

所述組分a含有至少一個-NH₂；和/或，

所述組分b選自氨基乙酸、氨基丙酸、甲基-氨基戊酸、異甲基-氨基戊酸、甲基氨基丁酸、苯基氨基丙酸、氨基-羥基丙酸、氨基-戊酰胺酸、氨基-羥基丁酸、氨基-巰基丙酸、氨基-丁酰胺酸和氨基-對羥苯基丙酸中的至少一種；和/或，

所述組分c選自長鏈脂肪酸及其酯、長鏈脂肪酸的二聚酸及其酯中的至少一種。

6.根據權利要求5所述的環氧樹脂固化劑，其特征在于，

所述組分a為脂環族伯胺或脂環族伯多胺；和/或，

所述組分b為氨基乙酸或氨基丙酸；和/或，

所述組分c選自油酸及其甲酯、油酸的二聚酸及其甲酯中的至少一種。

7.根據權利要求5所述的環氧樹脂固化劑，其特征在于，所述組分a為環己胺、4,4'-二氨基二環己基甲烷、異佛爾酮二胺或N-氨乙基哌嗪。

8.一種權利要求4所述的環氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將組分a與組分b加入到帶有分水裝置的干燥的反應容器中，加熱至140～180℃，用分水裝置除去反應過程中生成的水，攪拌下反應2～6h，制備得到中間產物(d)

(2)將組分c加入到步驟(1)中帶有分水裝置的干燥的反應容器中，攪拌下快速升溫至100～120℃，然后緩慢升溫至180～200℃，保溫反應1-5小時，然后降溫至室溫，即得。

9.根據權利要求8所述的環氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于，組分a中的-NH₂與組分b二者摩爾比為1：(0.5～1)。

10.根據權利要求9所述的環氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于，組分a中的-NH₂與組分b二者摩爾比為1：(0.5～0.8)。