[发明专利]一种改性环氧树脂固化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种改性环氧树脂固化剂的制备方法，制备方法如下：一、将腰果酚和有机胺加入到反应装置中，加热至60～80℃，加入酸性催化剂，升温至90～110℃，保温反应2～3h，得到中间产物；二、中间产物降温至55～65℃，滴加环氧树脂，滴加完毕后，再加入环氧氯丙烷，升温至70～80℃，保温反应3～4h，反应后降温至50～60℃，减压脱水直到无水脱出为止，得到一种改性环氧树脂固化剂。本发明制备的改性环氧树脂固化剂兼具了韧性和耐热性，应用范围广。

技术领域

本发明涉及一种改性环氧树脂固化剂的制备方法。

背景技术

环氧树脂广泛应用于涂料、胶黏剂、复合材料等领域，为满足其在不同领域的应用要求，需要采用不同种类的固化剂。传统的脂肪胺类固化剂因挥发性大，毒性大，固化物性脆。通过曼尼希反应改性得到的曼尼希碱固化剂，则很好的解决了传统脂肪胺类固化剂挥发性大、毒性大的问题，比较成功的就是T31系列酚醛胺固化剂。酚醛胺固化剂苯环上的酚羟基促进环氧基开环，固化剂具有非常高的室温固化能力，即使在潮湿、水下等环境中都可以实现快速固化环氧树脂，已得到了广泛的应用。但其由于分子中大量引入了苯环，采用T31固化剂的环氧固化物仍然具有较大的脆性，粘接性能不理想。采用腰果酚替代苯酚得到的曼尼希碱固化剂，分子中含有一个不饱和的C15柔性链，与环氧树脂的固化物具有非常好的韧性，柔性链的存在也使其具有优良的憎水性和疏水性。但是固化物耐热性较差，高温胶接性能不好，限制了其应用。

发明内容

本发明旨在提供一种改性环氧树脂固化剂的制备方法。

本发明涉及的一种改性环氧树脂固化剂的制备方法按以下步骤实现：

一、按照摩尔比为1∶2～3将腰果酚和有机胺加入到反应装置中，开始搅拌，加热至60℃～80℃，(缓慢)加入酸性催化剂，5～8分钟后待酸性催化剂溶解，升温至90～110℃，保温反应2～3h，得到中间产物；

二、将步骤一得到的中间产物降温至55～65℃，滴加环氧树脂，滴加完毕后，保持温度不变，再(缓慢)加入环氧氯丙烷，升温至70～80℃，保温反应3～4h，反应完毕后降温至50～60℃，进行减压脱水，直到无水脱出为止，得到一种改性环氧树脂固化剂；

其中原料的摩尔比为：(腰果酚+有机胺)∶环氧树脂∶环氧氯丙烷＝1∶1.0～2.0∶0.5～1.0。

本发明首先是以浓硫酸、磷酸等作为催化剂，使腰果酚和有机胺发生反应，得到中间产物；再以所得中间产物为原料，与环氧树脂、环氧氯丙烷在一定条件继续反应，从而得到曼尼希碱固化剂。

本发明提供的一种改性环氧树脂固化剂的制备方法，至少具备以下有益效果：

1.本发明所采用的腰果酚是腰果壳油经过脱羧制备的，是一种可再生资源，来源丰富，价格低廉。

2.本发明从分子设计入手，采用化学方法将腰果酚的柔性侧链引入到固化剂的主链分子结构之中，从而制备一种实现了分子内增韧的曼尼希碱固化剂。

3.与常用腰果酚酚醛胺固化剂和苯酚酚醛胺固化剂比较，本发明制备的改性树脂固化剂兼具了苯酚酚醛胺环氧固化物耐热好，腰果酚酚醛胺环氧固化物韧性优良的特点，制备的胶粘剂室温剪切强度为35～40MPa，90℃剪切强度为22～28MPa，90°剥离为2～5KN/m。

本发明方法制备的一种改性环氧树脂固化剂主要应用于胶黏剂领域，也可用于涂料、树脂等领域。

具体实施方式

实施例一

本实施例一提供了一种改性环氧树脂固化剂的制备方法：

一、将30g腰果酚和30.5g三乙烯四胺加入到四口烧瓶中，开始搅拌，使用油浴加热至60℃，(缓慢)加入0.55g磷酸催化剂，酸性催化剂溶解后，升温至100℃，保温反应2h，得到中间产物；