[发明专利]一种自修复环氧树脂固化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种自修复环氧树脂固化剂，其特征在于：所述固化剂包含酸酐基团、羧基以及可以发生逆狄尔斯-阿尔德反应的基团；所述固化剂由如下原料合成：3-糠酸或者3-糠酸的衍生物、马来酸酐或者马来酸酐的衍生物和有机溶剂。

2.如权利要求1所述的自修复环氧树脂固化剂，其特征在于：所述3-糠酸或者3-糠酸的衍生物物质的量：所述马来酸酐或者马来酸酐的衍生物物质的量为1：1～1：2。

3.如权利要求1所述的自修复环氧树脂固化剂，其特征在于：所述有机溶剂为丙酮、苯、甲苯、二甲苯或者四氢呋喃。

4.一种自修复环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：将3-糠酸或者3-糠酸的衍生物溶解于有机溶剂中，充分溶解后过滤得到饱和的3-糠酸或者3-糠酸的衍生物有机溶液；

步骤2：在所述3-糠酸或者3-糠酸的衍生物有机溶液中加入马来酸酐或者马来酸酐的衍生物，加热搅拌进行充分反应得到粗产物；

步骤3：对所述粗产物进行抽滤、洗涤和纯化，烘干后得到自修复环氧树脂固化剂。

5.如权利要求4所述的自修复环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中在50℃加热下搅拌反应24小时，所述反应需配备回流装置。

6.如权利要求4所述的自修复环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中抽滤采用抽滤装置，在抽滤过程中用冰醋酸进行洗涤和纯化，在室温下烘干。

7.一种自修复环氧树脂固化剂的应用，其特征在于：将权利要求1～3中任一项所述的自修复环氧树脂固化剂应用于环氧树脂中。

8.如权利要求7所述的自修复环氧树脂固化剂的应用，其特征在于：所述应用包括如下步骤：

1）按比例取所述自修复环氧树脂固化剂和环氧树脂进行混合，得到混合物；

2）向所述混合物中加入5wt.%～15wt.%的N,N-二甲基甲酰胺作为稀释剂，搅拌均匀后预热，得到混合液体；

3）待所述混合液体变为棕黄色透明状后取出冷却；

4）在步骤3）得到的混合液中加入0.5wt.% ～1.5wt.%的促进剂，搅拌均匀后，在烘箱中真空除气3～5min，取出倒入模具中，在固化得到自修复环氧树脂。

9.如权利要求8所述的自修复环氧树脂固化剂的应用，其特征在于：所述促进剂为酸酐固化剂促进剂，所述酸酐固化剂促进剂选自叔胺类促进剂，咪唑类促进剂，取代脲类促进剂和三氟化硼类促进剂。

10.如权利要求8所述的自修复环氧树脂固化剂的应用，其特征在于：当材料内部产生微裂纹或者微放电缺陷后，对所述自修复环氧树脂加热至130℃～150℃保持1小时，然后在60℃～80℃下保持2天以上处理后，可修复材料内部的损伤与缺陷，同时恢复材料的机械性能和绝缘性能。