[发明专利]一种咪唑啉类环氧固化剂及其应用

说明书

本发明公开了一种咪唑啉类环氧固化剂，包括脂肪酸、脂肪胺、环氧改性剂、促进剂；制备过程如下：S1、将脂肪酸和环氧改性剂混合均匀，升温至130‑150℃后搅拌反应1‑3h；S2、再加入脂肪胺，并升温至170‑190℃后搅拌反应2‑3h；S3、将步骤S2中制得的混合物减压至‑0.095～‑0.085MPa，并加热至220‑250℃，反应4‑6h；S4、将步骤S4中制得的混合物降温至混合物的温度≤70℃，加入环氧促进剂，搅拌均匀后出料，即得产品。该产品黏度低，便于操作，能与树脂快速反应固化，并能与潮湿表面的水反应而不影响其粘结性能，而且其具有优异的耐水性和耐缓蚀性，特别适用于在潮湿环境下使用。

技术领域

本发明涉及环氧固化剂技术领域，具体涉及一种咪唑啉类环氧固化剂及其应用。

背景技术

环氧树脂材料一般由树脂和固化剂两部分组成，其是一类重要的热固性材料，具有粘接强度高、收缩率低、稳定性好、机械强度高和加工性好等优点，可作为涂料、胶黏剂、灌注物等广泛应用于机械、电子、土木以及建筑等领域。不同于机械和电子领域，在土木和建筑领域，面临的工况会更复杂，除了普通的干燥表面外，很多工况都是在潮湿表面情况下，这样就需要能在特殊工况下使用的环氧树脂材料。而固化剂对环氧树脂材料的工艺和固化产物的最终性能起着决定性作用。

现有技术所使用的潮湿表面固化剂主要为酮亚胺类固化剂或曼尼希碱固化剂，两者各自具有优缺点，其中酮亚胺类固化剂反应时间较慢，所需温度较高，固化时间较长；曼尼希碱固化剂的结构中有很多疏水性及活性高的基团，使其能在低温、潮湿等环境中表现出优异的固化性能，但大部分黏度较大，且气味较大，不便于后续实际操作。

因此，市场上出现了很多采用物理复配的方案，单纯的将不同的固化剂进行混合，因为固化剂性质不同，所以有时需要另外添加溶剂降低整个体系的粘度，有时需要另外添加添加剂促进增溶，但上述操作都会造成后续产品质量的不稳定以及固化出现局部不稳定的情况，特别是对于潮湿环境这种相对比较苛刻的条件下，添加溶剂和各种添加剂后还会造成环境的污染，不环保。

发明内容

为了解决目前用于潮湿环境的固化剂由不同组分单纯物理复配而成，造成产品质量的不稳定以及固化后出现局部不稳定，并且由于使用溶剂和各种添加剂后造成环境污染的问题，本发明的目的是提供一种咪唑啉类环氧固化剂，其黏度低，便于操作，能与树脂快速反应固化，并能与潮湿表面的水反应而不影响其粘结性能，而且其具有优异的耐水性和耐缓蚀性，特别适用于在潮湿环境下使用。此外，本发明还提供一种上述咪唑啉类环氧固化剂的应用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种咪唑啉类环氧固化剂，包括如下重量份的组分：42-47份的脂肪酸、41-51份的脂肪胺、10-15份的环氧改性剂、0.5-2份的促进剂；

所述咪唑啉类环氧固化剂的制备过程如下：

S1、将脂肪酸和环氧改性剂混合均匀，升温至130-150℃后搅拌反应1-3h；

S2、再加入脂肪胺，并升温至170-190℃后搅拌反应2-3h；

S3、将步骤S2中制得的混合物减压至-0.095～-0.085MPa，并加热至220-250℃，反应4-6h；

S4、将步骤S4中制得的混合物降温至混合物的温度≤70℃，加入环氧促进剂，搅拌均匀后出料，即得咪唑啉类环氧固化剂。

具体地，所述步骤S3中，将步骤S2中制得的混合物减压至-0.092～-0.090MPa，并加热至230-240℃。

具体地，所述步骤S2中，加入脂肪胺后，升温至180-190℃。

具体地，所述脂肪酸为C16-C20高级脂肪酸、油酸、亚油酸、松香酸、妥尔油中的一种或多种混合物。