專利名稱：改性雙咪唑類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂固化劑領(lǐng)域，具體涉及改性雙咪唑烷烴類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑，更具體涉及雙咪唑烷烴羧酸鹽類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑。
背景技術(shù)：
環(huán)氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的有機低分子化合物，為熱塑性的線型結(jié)構(gòu)，在常溫或受熱后固態(tài)樹脂即可軟化、熔融，變成粘稠態(tài)或液態(tài)，但并不會固化，因而單純的環(huán)氧樹脂本身并不具備良好的工藝性能，無法直接應(yīng)用于生產(chǎn)制造等領(lǐng)域。只有加入固化劑，在適當?shù)臈l件下進行固化反應(yīng)，生成交聯(lián)網(wǎng)狀的立體結(jié)構(gòu)，環(huán)氧樹脂才可顯現(xiàn)出優(yōu)良的力學性能、電學性能及耐腐蝕性能。因此，在環(huán)氧樹脂的各種應(yīng)用中，固 化劑占有必不可少的重要地位。環(huán)氧樹脂固化劑的研究一直是環(huán)氧樹脂研究中最活躍的領(lǐng)域，其中咪唑及其衍生物是十分重要的一個分支。特別是隨著電子工業(yè)的發(fā)展，咪唑類環(huán)氧樹脂固化劑用量逐年遞增。咪唑類化合物作為環(huán)氧樹脂的新型固化劑和促進劑，具有獨到之處不需要高溫固化，它的固化機理與叔胺相似，是陰離子型催化聚合，具有中溫固化特征；所形成的固化物熱變形溫度高，有優(yōu)異的力學性能、電絕緣性能和耐化學介質(zhì)性能。咪唑類固化劑的堿性比較弱，揮發(fā)度低、無臭味，毒性也較脂肪族、芳香族胺類固化劑小得多；咪唑類固化劑的熱穩(wěn)定性好，通常在250°C幾乎不分解。但是，咪唑類固化劑熔點較高，與樹脂相容性較差；并且其活性高，與環(huán)氧樹脂組成的單組分體系貯存期較短。因此，必須對其進行改性，才能成為在室溫下具有一定貯存期的潛伏性固化劑。為了改善咪唑類固化劑的上述缺點，美國專利4335228、4742148和中國專利申請CN20100280192說明書中提出了用異氰酸酯對單咪唑及其衍生物改性，可提高其貯存期。美國專利6441064開發(fā)了一種單咪唑磷酸鹽，作為含有雙氰胺的單組分環(huán)氧涂料和膠黏劑的固化促進劑。美國專利4358571采用單咪唑先與丙烯酸甲酯反應(yīng)，然后用低碳鏈的脂肪酸或二元羧酸中和，室溫條件下屏蔽氮原子的活性，以延長貯存期。日本特許公報9143250采用長碳鏈取代單咪唑與已二酸反應(yīng)，制備單咪唑已二酸鹽化合物，該類化合物既可以用作環(huán)氧樹脂和雙氰胺的固化促進劑，也可作為固化劑單獨使用。除了上面所列文獻外，還有不少文獻公開了咪唑類化合物的各種改性方法。然而，采用具有一定長度碳鏈鏈接的雙咪唑烷烴與具有一定空間位阻的羧酸鹽化合的改性方法，及其作為環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑的研究未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一類新的改性雙咪唑烷烴類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑。本發(fā)明的另一個目的是提供新的改性雙咪唑烷烴類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
提供一種雙咪唑烷烴羧酸鹽類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑，具有如下結(jié)構(gòu)式I、II或III :
權(quán)利要求
1.一種雙咪唑烷烴羧酸鹽類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑，具有如下結(jié)構(gòu)式I、II或III:
2.如權(quán)利要求I所述的雙咪唑烷烴羧酸鹽類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑，由雙咪唑烷烴與多元羧酸成鹽所得，其中所述多元羧酸選自二元羧酸或三元羧酸，所述雙咪唑烷烴結(jié)構(gòu)如式IV所示
3.如權(quán)利要求2所述的雙咪唑烷烴羧酸鹽類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑，其中所述雙咪唑烷烴選自雙咪唑基丁烷、雙咪唑基己烷、雙咪唑基辛烷和雙咪唑基癸烷。
4.如權(quán)利要求3所述的雙咪唑烷烴羧酸鹽類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑，其中所述雙咪唑烷烴選自1，4- 二咪唑基丁烷、1，4- 二( 2-乙基咪唑)基丁烷、1，4- 二( 2-苯基咪唑)基丁烷、I,6- 二咪唑基己烷、1，6- 二(2-乙基咪唑)基丁烷、1，6- 二(2-苯基咪唑)基丁烷、1，8- 二咪唑基辛烷、1，8- 二( 2-乙基咪唑)基丁烷、1，8- 二( 2-苯基咪唑)基丁烷、1，10- 二咪唑基癸烷、1，10-二(2-乙基咪唑)基丁烷和1，10-二(2-苯基咪唑)基丁烷。
5.如權(quán)利要求2所述的雙咪唑烷烴羧酸鹽類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑，其中所述二元羧酸選自丁二酸、已二酸、辛二酸和對苯二甲酸，所述三元羧酸為1，3，5-均苯三甲酸。
6.權(quán)利要求I所述雙咪唑烷烴羧酸鹽類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑的制備方法，其特征在于將式IV所示雙咪唑烷烴
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其中當所述多元羧酸為二元羧酸時，所述雙咪唑烷烴與二元羧酸的摩爾比為1:1-1:1. 2 ;當所述多元羧酸為三元羧酸時，所述雙咪唑烷烴與三元羧酸的摩爾比為1:1.5-1:1. 8。
8.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其中所述極性非質(zhì)子性溶劑選自無水乙醇和二甲基甲酰胺。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙咪唑烷烴羧酸鹽類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑,由雙咪唑烷烴與多元羧酸成鹽所得。本發(fā)明的雙咪唑烷烴羧酸鹽類環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑在25℃條件下具有一定的潛伏性，在中溫條件下可迅速促進環(huán)氧樹脂固化。雙咪唑烷烴的對苯二甲酸鹽、均苯三甲酸鹽等在較高溫度下促進環(huán)氧樹脂固化，而在25℃條件下貯存期大幅延長。
文檔編號C08G59/50GK102964568SQ20121043496
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者胡軍, 朱德強, 吳龍, 高潔, 劉洪來 申請人:華東理工大學