專利名稱：一種復(fù)配改性的脂肪胺固化劑的制作方法
一種復(fù)配改性的脂肪胺固化劑技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于環(huán)氧樹脂固化劑領(lǐng)域，涉及一種復(fù)配改性的脂肪胺固化劑，特別是通過多聚甲醛的原位解聚液與酚類物質(zhì)和脂肪胺類物質(zhì)發(fā)生曼尼希縮合反應(yīng)合成的固化劑。
背景技術(shù)：
環(huán)氧樹脂是一類具有良好粘結(jié)、耐腐蝕、電氣絕緣、高強(qiáng)度等性能的熱固性樹脂高分子合成材料，但是只有在其使用的過程中加入固化劑，并在一定的條件下進(jìn)行固化反應(yīng)生成立體三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，才可以顯示出它各種優(yōu)良的性能，成為具有真正使用價(jià)值的材料。因此，固化劑在一定程度上決定了環(huán)氧樹脂的優(yōu)良性能的發(fā)揮。胺類固化劑是環(huán)氧樹脂常用的一類固化劑，而一般胺類(如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺等)固化劑存在毒性大，固化速度偏快，刺激性大，固化物脆性大，適用期短等缺點(diǎn)，因此對(duì)胺類固化劑進(jìn)行改性研究，開發(fā)新型固化劑是環(huán)氧樹脂應(yīng)用領(lǐng)域的重要組成部分。
通過酚、醛、胺的縮合反應(yīng)合成曼尼希堿型固化劑已成為改性胺類固化劑中重要的一種。最常用的方法就是將苯酚、甲醛和各種胺類化合物進(jìn)行縮合反應(yīng)，制備出不同性能的固化劑。腰果酚是從天然腰果殼油中提煉而成的一種生物基酚類化合物，來源豐富，是一種可再生的生物基化工原料。世界每年生產(chǎn)苯酚近千萬噸，需要消耗大量石油資源，如果能用腰果酚替代或部分替代苯酚進(jìn)行有機(jī)合成或材料制備，則可以減少石油資源的消耗，符合國(guó)家的石油替代戰(zhàn)略。傳統(tǒng)的曼尼希改性胺固化劑的合成工藝中用甲醛水溶液作為甲醛源進(jìn)行有機(jī)合成反應(yīng)，一直存在運(yùn)輸不便、儲(chǔ)存期短、污水排放量大、對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重等弊端。多聚甲醛為白色具可燃結(jié)晶性粉末或粒子、片狀固體，主要分為低聚合度多聚甲醛(聚合度η為2-8)和多聚甲醛(聚合度η為8-100)兩種類型。用多聚甲醛作為甲醛源，通過其原位解聚釋放甲醛合成酚醛胺固化劑，則可以克服上述弊端，大幅降低能耗和減少環(huán)境污染，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
腰果酚與甲醛溶液以及多元胺發(fā)生曼尼?？s合反應(yīng)制備出環(huán)氧樹脂固化劑的報(bào)道不少，如現(xiàn)有技術(shù)CN101333286A，以腰果殼油、甲醛溶液和脂肪胺反應(yīng)制得天然長(zhǎng)鏈取代酚醛胺固化劑。該類固化劑具有良好的柔韌性和低毒性，克服了多元胺及其衍生物固化環(huán)氧樹脂時(shí)的固化脆性。但該項(xiàng)專利中的腰果酚縮醛己二胺固化劑在常溫時(shí)呈現(xiàn)固態(tài)，使用時(shí)需加熱才能和環(huán)氧樹脂很好的相容，而加熱后與環(huán)氧樹脂混合會(huì)縮短操作期，且天然長(zhǎng)鏈取代酚醛胺固化劑在提高環(huán)氧固化物韌性的同時(shí)使得其強(qiáng)度有大幅度降低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)配改性的脂肪胺固化劑。本發(fā)明以可再生資源腰果酚替代部分酚類石油基原料，以多聚甲醛替代甲醛水溶液，對(duì)脂肪胺類固化劑進(jìn)行復(fù)配改性，制備出的環(huán)氧樹脂固化劑在常溫下呈現(xiàn)液態(tài)、與環(huán)氧樹脂的相容性很好、可在常溫或低溫時(shí)固化環(huán)氧樹脂，并且在提高固化物韌性的同時(shí)減少其強(qiáng)度的大幅度降低，使得環(huán)氧樹脂固化物具有優(yōu) 良的力學(xué)性能。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
—種復(fù)配改性的脂肪胺固化劑，所述的固化劑是通過以下方法制備的即通過多聚甲醛的原位解聚液與酚類物質(zhì)和脂肪胺類物質(zhì)發(fā)生曼尼?？s合反應(yīng)(mannich reaction),制備出復(fù)配改性脂肪胺固化劑,其反應(yīng)方程式如下
權(quán)利要求
1. 一種復(fù)配改性的脂肪胺固化劑，其特征在于，所述的固化劑是通過以下方法制備的 即通過多聚甲醛的原位解聚液與酚類物質(zhì)和脂肪胺類物質(zhì)發(fā)生曼尼?？s合反應(yīng)，制備出復(fù)配改性脂肪胺固化劑，其反應(yīng)方程式如下
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)配改性的脂肪胺固化劑，其特征在于，所述的酚A和酚B 的摩爾比為酚A :酹B=I (0. 4 2.3)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)配改性的脂肪胺固化劑，其特征在于，所述的脂肪胺A和脂肪胺B的摩爾比為脂肪胺A :脂肪胺B=I (O. Γ2. 3) 。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復(fù)配改性的脂肪胺固化劑，該固化劑在常溫下呈現(xiàn)液態(tài)、粘度低、固化速度適宜，提高固化物韌性的同時(shí)減少其強(qiáng)度的降低，同時(shí)可根據(jù)固化物的用途調(diào)整復(fù)配改性的比例。該固化劑是由酚、醛和胺的摩爾比為1∶(0.8～1.0)∶(0.8～1.0)，通過曼尼?？s合反應(yīng)制備所得，制備工藝如下1.將酚、胺按一定的摩爾比混合于燒瓶中攪拌使其混合均勻，升溫至50～85℃；2.將對(duì)應(yīng)摩爾的多聚甲醛分5-6次在0.5～1h內(nèi)加入燒瓶中，溫度在50～85℃；3.混合液在溫度為60～100℃下反應(yīng)2～5h；4.進(jìn)行減壓蒸餾除去產(chǎn)物中的水，溫度為70～100℃，壓力為0.0013～0.0313MPa，收集產(chǎn)物。
文檔編號(hào)C07C215/50GK103059269SQ20131001534
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者彭清海, 劉媛, 王娟, 徐世愛 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)