[发明专利]一种可降解亚胺类环氧树脂固化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种可降解亚胺类环氧树脂固化剂，其特征在于该固化剂的分子结构通式为：n为1；

R₁是

R₂是

R₃是氢原子、烷基、环烷基、杂环烷基、烯基、环烯基、芳香基、杂芳香基或炔基；

一种可降解亚胺类环氧树脂固化剂的制备方法，具体如下：

将化合物Ⅰ与化合物Ⅱ溶解在溶剂中进行胺醛缩合反应，合成可降解亚胺类环氧树脂固化剂，其中化合物Ⅰ与化合物Ⅱ摩尔数比为(1～10)∶1，控制反应温度为0～200℃；化合物Ⅰ为化合物Ⅱ为H₂N-R₁-NH₂。

2.根据权利要求1所述的一种可降解亚胺类环氧树脂固化剂的制备方法，其特在于溶剂为水、异戊烷、正戊烷、石油醚、己烷、环己烷、环戊烷、庚烷、四氯化碳、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、邻二氯苯、二氯甲烷、甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、苄醇、乙酸乙酯、乙醚、异丙醚、四氢呋喃、氯仿、二氧六环、吡啶、丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中一种或其中几种的混合。

3.如权利要求1所述一种可降解亚胺类环氧树脂固化剂的应用，其特征在于该可降解亚胺类环氧树脂固化剂作为固化剂应用于制备可降解热固性环氧树脂和可降解环氧树脂复合材料；

所述可降解热固性环氧树脂和可降解环氧树脂复合材料均具有如下交联结构：

4.根据权利要求3所述的一种可降解亚胺类环氧树脂固化剂的应用，其特征在于：制备可降解热固性环氧树脂的方法，具体如下：

所述固化剂与环氧树脂通过热固化交联生成可降解热固性环氧树脂，其中环氧树脂与固化剂的重量比为(0.1～10)∶1，固化反应温度为0～200℃。

5.根据权利要求4所述的一种可降解亚胺类环氧树脂固化剂的应用，其特征在于：所述环氧树脂为缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油氨型环氧树脂、三官能团环氧树脂、四官能团环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂和含氮环氧树脂中一种或几种的混合；

所述溶剂为水、异戊烷、正戊烷、石油醚、己烷、环己烷、环戊烷、庚烷、四氯化碳、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、邻二氯苯、二氯甲烷、甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、苄醇、乙酸乙酯、乙醚、异丙醚、四氢呋喃、氯仿、二氧六环、吡啶、丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中一种或其中几种的混合。

6.根据权利要求4所述的一种可降解亚胺类环氧树脂固化剂的应用，其特征在于：所述可降解环氧树脂复合材料由可降解亚胺类环氧树脂固化剂、环氧树脂、增强体和辅助材料制备而成。

7.根据权利要求6所述的一种可降解亚胺类环氧树脂固化剂的应用，其特征在于：所述环氧树脂包括缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油氨型环氧树脂、三官能团环氧树脂、四官能团环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂和含氮环氧树脂中一种或其中几种的混合；

所述增强体包括碳纤维、玻璃纤维、天然纤维、化学纤维和由纤维材料制成的织物、纳米碳材料、氮化硼纳米材料、金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒和有机纳米颗粒中的一种或其中几种的混合；

所述辅助材料包括促进剂、稀释剂、增塑剂、增韧剂、增稠剂、偶联剂、消泡剂、流平剂、紫外吸收剂、抗氧化剂、光亮剂、荧光试剂、颜料和填料中一种或其中几种的混合。

8.根据权利要求4所述一种可降解亚胺类环氧树脂固化剂的应用，其特征在于所述可降解热固性环氧树脂及可降解环氧树脂复合材料的降解方法，具体如下：

在室温或加热条件下，采用酸溶液和溶剂的混合液作为降解液，在搅拌条件下，实现可降解热固性环氧树脂及可降解环氧树脂复合材料的降解；

其中，酸溶液的质量浓度为0.1～100％；加热温度为0～200℃；加热时间为1～120h。