[发明专利]一种新型环氧固化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型环氧固化剂，以及涉及该新型环氧固化剂的制备方法。

背景技术

环氧树脂是一种应用十分广泛的高分子材料，大量用作粘合剂、浇铸料、玻璃钢和涂料等领域，而凭借着其优良的性能如粘合性、电绝缘性、耐化学腐蚀性、高强度以及高耐热能力等，使之在机械、宇航、电气、化工等领域应用也十分广泛。为了进一步提高环氧树脂固化物的性能，人们不仅从树脂结构入手来改性树脂基体或合成新型树脂，同时也在不断研究新型添加剂，其中研究新型固化技术就是重要的研究方向之一（王伟.环氧树脂固化技术及其固化剂研究进展[J]热固性树脂，2001，16（3）：29-33）。从工业应用角度来说，开发一种新型固化剂产品，除了要求其性能达标外，还必须要考虑到环保、价格、原料来源等因素。

脂肪胺是环氧固化剂中用量最大的一种，它具有常温固化、反应活性高、来源广泛的特点。但同时脂肪胺也有挥发性强、气味大、操作期短、固化产物脆性大等不足，且目前对脂肪胺（如乙烯三胺）的改性方法最普遍的有方法有下面三种：

方法一：采用单环氧化合物加成反应：

方法二：用酚类（如苯酚或其衍生物）进行曼尼期缩合反应：

方法三：迈克尔加成（腈氨反应），用丙烯腈加成反应：

CH₂＝CH—C≡N⁺H₂NCH₂CH₂NHCH₂CH₂NH→H₂NCH₂CH₂NHCH₂CH₂NH-CH₂-CH₂-C≡N

以上这些改性手段的目的是为了增大分子量减少毒性和延长操作期，但是这些方法存在着工艺复杂或成本高等缺陷。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供生产成本低且工艺简单的新型环氧固化剂及其制备方法。

本发明提供的一种新型环氧固化剂采由β-二羰基化合物和多元胺为原料制备而成。

进一步地，所述β-二羰基化合物可为乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、丙二酸乙二酯中的至少一种。

进一步地，所述多元胺可为二乙烯三胺，聚醚胺、三乙烯四胺中的至少一种。

本发明提供的一种如上述的新型环氧固化剂制备方法包括以下步骤：

（1）、向容器中加入多元胺和有机溶剂；

（2）、将β-二羰基化合物加入到上述（1）的容器中，在50℃至60℃下进行加成反应；

（3）、加热步骤（2）的加成反应产物发生分子间脱水反应。

进一步地，所述有机溶剂可为苯甲醇、聚乙二醇、及乙二醇单丁醚中的至少一种。

进一步地，于上述任一步骤中，向所述容器中添加带αβ不饱和双键的化合物作为改性剂。

进一步地，所述带αβ不饱和双键的化合物可为丙烯酸丁酯及丙烯酸乙酯中的至少一种。

进一步地，步骤（3）中反应温度在80℃至120℃之间。

进一步地，于步骤（3）中，所述加成反应产物具体发生分子间氨解缩合反应而生成含酰氨键产物，反应温度在120℃至180℃，且向所述容器中添加阳离子聚合树脂作为催化剂。

于本发明提供的新型环氧固化剂及其制备方法中，所述新型环氧固化剂由所述β-二羰基化合物和所述多元胺为原料制备而成，且采由本发明提供的新型环氧固化剂制备方法，所述β-二羰基化合物转化率高，因而，相应的新型环氧固化剂生产成本低，且在制备方法上较为简便。

具体实施方式

针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供的新型环氧固化剂的生产成本低且其制备方法简单。

本发明提供的一种新型环氧固化剂采由β-二羰基化合物和多元胺为原料制备而成，其中，所述β-二羰基化合物可为乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、丙二酸乙二酯中的至少一种，所述多元胺可为二乙烯三胺，聚醚胺、三乙烯四胺中的至少一种。

本发明提供的一种新型环氧固化剂制备方法包括以下步骤：

（1）、向容器中加入多元胺和有机溶剂；其中，所述有机溶剂可为苯甲醇、聚乙二醇、及乙二醇单丁醚中的至少一种，所述多元胺可为二乙烯三胺，聚醚胺、三乙烯四胺中的至少一种。

（2）、将β-二羰基化合物加入到上述（1）的容器中，在50℃至60℃下进行加成反应：