[發(fā)明專利]一種腰果酚改性胺環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010564639.8
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111793195A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高振忠;侯賢鋒;孫瑾;王曉波;李錳
• 申請（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: C08G59/62
• 分類號: C08G59/62;C07C213/02;C07C215/50
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 江間開

本發(fā)明屬環(huán)氧樹脂固化劑技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種腰果酚改性胺環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法和應(yīng)用。該固化劑是將腰果酚與酚類混合升溫至30～40℃攪拌，加入堿并升溫至60～70℃，加入酸催化劑攪拌至溶解，升溫至80～90℃反應(yīng)，靜置，分液，抽真空得到中間產(chǎn)物；將中間產(chǎn)物升溫至30～40℃攪拌，加入醛控制溫度小于50℃，待醛加入完畢后在30～40℃下滴加胺攪拌，升溫至115～175℃，反應(yīng)結(jié)束后降溫至90～95℃時進行減壓抽真空脫水制得。本發(fā)明的固化劑具有良好的憎水性和柔韌性；以及良好的防護功能，放熱溫和，固化速度適中，環(huán)氧樹脂在保證快速過程中避免了樹脂韌性的下降，應(yīng)用于環(huán)氧樹脂快速固化或增韌領(lǐng)域中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬環(huán)氧樹脂固化劑技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種腰果酚改性胺環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)氧樹脂廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑、復合材料等領(lǐng)域，為滿足其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用要求，需要采用不同種類的固化劑。傳統(tǒng)的脂肪胺類固化劑因揮發(fā)性大，毒性大，固化物性脆。通過曼尼希反應(yīng)改性得到的曼尼希堿固化劑，則很好的解決了傳統(tǒng)脂肪胺類固化劑揮發(fā)性大、毒性大的問題，比較成功的就是T31系列酚醛胺固化劑。酚醛胺固化劑苯環(huán)上的酚羥基促進環(huán)氧基開環(huán)，固化劑具有非常高的室溫固化能力，即使在潮濕、水下等環(huán)境中都可以實現(xiàn)快速固化環(huán)氧樹脂，已得到了廣泛的應(yīng)用。但其由于分子中大量引入了苯環(huán)，采用T31固化劑的環(huán)氧固化物仍然具有較大的脆性，粘接性能不理想。

腰果酚是具有不飽和C15長側(cè)鏈的天然酚類化合物，其結(jié)構(gòu)類似于漆酚。腰果酚的這種獨特結(jié)構(gòu)使其既具有芳香族化合物的特征，耐高溫性能；又具有脂肪族化合物的特征，良好的柔韌性，優(yōu)異的憎水性，低滲透性和白干性；另外，苯環(huán)上的酚羥基又使其具有酚類的性質(zhì)。采用腰果酚替代苯酚得到的曼尼希堿固化劑，分子中含有的一個不飽和的C15柔性鏈，與環(huán)氧樹脂的固化物具有非常好的韌性，柔性鏈的存在也使其具有優(yōu)良的憎水性和疏水性。但是固化物通常不能在室溫快速固化情況下兼顧與韌性的提高，限制了其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺點，本發(fā)明提供一種腰果酚改性胺環(huán)氧樹脂固化劑。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述腰果酚改性胺環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述腰果酚改性胺環(huán)氧樹脂固化劑的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種腰果酚改性胺環(huán)氧樹脂固化劑，所述樹脂固化劑將腰果酚與酚類混合后升溫至30～40℃并攪拌，然后加入堿并升溫至60～70℃，再加入酸催化劑攪拌至溶解，升溫至80～90℃反應(yīng)，靜置，分液，抽真空得到中間產(chǎn)物；將所得中間產(chǎn)物升溫至30～40℃攪拌，加入醛并控制溫度小于50℃，待醛加入完畢后在30～40℃滴加胺攪拌，階段升溫至115～175℃反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫至90～95℃時進行減壓抽真空脫水制得。

優(yōu)選地，所述酚類為苯酚、鄰苯二酚或?qū)Ρ蕉又械囊环N以上；所述酸催化劑為氯乙酸、異辛酸、乙二酸或?qū)妆交撬幔凰鰤A為NaOH、KOH或Mg(OH)₂中的一種以上。

優(yōu)選地，所述腰果酚、酚類、堿、醛和胺的摩爾比為1：(1～6)：(0.5～0.8)：(1.5～3)：(2～4)。

優(yōu)選地，所述酸催化劑為酚類摩爾數(shù)的1～3％。

優(yōu)選地，所述胺為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、異佛爾酮二胺、間苯二胺、己二胺或醚胺中的一種以上。

優(yōu)選地，所述醛為多聚甲醛、呋喃甲醛、苯甲醛或甲醛溶液。

更為優(yōu)選地，所述甲醛溶液的質(zhì)量濃度為37～40％。

優(yōu)選地，所述醛的加入在20～30min內(nèi)完成，所述胺的滴加時間為15～25min。