[發明專利]一種環氧固化劑的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202011030919.7
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112266336A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 熊東路;楊軒;魯曉東;陳林生;龍緒儉;徐濤;肖增鈞;李斌仁;許超平
• 申請（專利權）人: 深圳飛揚興業科技有限公司
• 主分類號: C07C253/30
• 分類號: C07C253/30;C07C255/46;C07C209/48;C07C209/68;C07C211/36;C07C213/08;C07C217/08;C08G59/50
• 代理公司: 上海微策知識產權代理事務所(普通合伙) 31333
• 代理人: 張靜

本發明涉及固化劑技術領域，更具體地，本發明涉及一種環氧固化劑的制備方法及其應用。本發明提供一種固化劑，通過環狀結構和鏈狀結構結合，得到的胺類固化劑可用于環氧樹脂的固化，且因為其獨特的鏈狀和環狀相連的交聯點的結構，固化后的樹脂具有高的光澤、強度和附著力的同時，還同時具備高的拉伸韌性和硬度，提高固化后樹脂的性能；且本發明提供的固化劑可通過簡單的加成、催化加氫反應得到，制備簡單，反應原料獲取容易，可根據不同的需要設計不同的固化劑結構，滿足多樣化應用的需求。

技術領域

本發明涉及固化劑技術領域，更具體地，本發明涉及一種環氧固化劑的制備方法及其應用。

背景技術

環氧樹脂以其優良的機械性能、電絕緣性能、熱穩定性、耐化學品性和粘結性能而為大眾所知。固化的環氧樹脂體系已經發現有著廣泛的應用，包括涂料、粘合劑、復合材料。具體實例包括使用碳纖維和玻璃纖維增強材料的環氧樹脂復合材料、用于金屬表面的保護涂層；用于混凝土、水泥或陶瓷基材的建筑產品；電子電氣、機械制造、航空航天、船舶運輸等領域。

環氧樹脂本身是熱塑性的線型結構，不能直接使用，必須要向樹脂中加入第二組分，在一定溫度(或濕度)等條件下，與環氧樹脂的環氧基進行加成聚合反應，或催化聚合反應，生成三維網絡結構(立體型網狀結構)的固化物后才能使用；這個充當第二組分的化合物或樹脂稱作固化劑，又稱為硬化劑。環氧樹脂是含有環氧基團的物質或混合物。固化劑包括對環氧樹脂的環氧基團具有反應性的化合物，例如胺、羧酸和硫醇(H.Lee和K.NevilleHandbook of EpoxyResinsMcGraw Hill,New York,1967,第5-1至5-24頁)。環氧樹脂可以通過固化劑交聯或固化。固化過程是環氧樹脂中的環氧基團與固化劑中的反應性基團的化學反應。通過將固化劑化學加成到環氧樹脂中，固化將具有相對低分子量的環氧樹脂轉化為相對高分子量的材料。

多胺是環氧樹脂固化劑中最常見，性能最優異的一類固化劑。按種類分多胺固化劑分為脂肪胺，芳香胺，脂肪胺又分為脂肪鏈胺和脂肪環胺。因為環氧樹脂一般都含有大量的芳環結構，也正是因為芳環的剛性決定了環氧樹脂有強的機械性能。這也是環氧樹脂通常很硬但是也脆的原因。因此，固化劑的結構最好減少使用芳香胺而設計成長鏈脂肪胺。其中長的烷基鏈或醚鍵可以增加環氧樹脂的柔韌性，而脂環胺的使用可以增加環氧樹脂的光澤度。故目前為了一般采用烷基胺固化劑1,3-BAC,HMDA,HTDA，和脂肪胺的固化劑共同使用，提高柔韌性，但是脂肪胺和脂環胺類固化劑的使用也使環氧樹脂的硬度降低，故提供兼具硬度和柔韌性的固化劑是目前發展的方向。

發明內容

為了解決上述問題，本發明第一個方面提供了一種固化劑的制備方法，所述固化劑為單環固化劑E或雙環固化劑F；

所述單環固化劑E的結構式如式(1)所示：

n為0或1；R₁為烷基或雜烷基；

所述雙環固化劑F的結構式如式(2)所示：

m為0或1，R₂為烷基或雜烷基。

作為本發明一種優選的技術方案，當R₁為烷基時，所述R₁的結構式如式(3)所示：

p為0～19。

作為本發明一種優選的技術方案，當R₁為雜烷基時，所述R₁的結構式如式(4)所示：

M為O、S、NH或PH，R₃為H或甲基，q為1～10。