一種環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法，屬于助劑合成【技術(shù)領(lǐng)域】。其制備過程包括第一中間體合成、第二中間體合成和終產(chǎn)物合成，在惰性氣氛保護(hù)下，將六氯環(huán)三磷腈溶解于溶劑四氫呋喃中，滴加苯酚鈉的四氫呋喃溶液，反應(yīng)得到第一中間體，將對氨基苯酚溶解于溶劑四氫呋喃中，滴加氫化鈉的四氫呋喃溶液，發(fā)硬得到第二中間體，第一中間體與第二中間體反應(yīng)獲得終產(chǎn)物。采用本發(fā)明技術(shù)方案獲得的固化劑具有合成制備簡單，熱穩(wěn)定性和高溫固體殘留率高的特點(diǎn)，且其含有大量氮磷元素，本身具有優(yōu)異的無鹵阻燃性能。
【專利說明】一種環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法，屬于助劑合成【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)氧樹脂是目前工業(yè)應(yīng)用最廣泛的一種熱固性樹脂材料，由于其本身性能較差，只有與固化劑進(jìn)行固化反應(yīng)形成三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，才能呈現(xiàn)出良好的物理、化學(xué)性能，其對金屬和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度、耐高低溫性、介電性能良好、收縮率小易加工成型、對堿及大部分溶劑穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于航天航空、電子封裝、輕工、建筑、機(jī)械等領(lǐng)域。
[0003]環(huán)氧樹脂化學(xué)主要研究的是固化劑，環(huán)氧樹脂固化劑一般可以按原來狀態(tài)單獨(dú)使用，也可以改性或共融混合物的形式來使用；同時，又可分為顯在型和潛伏型，顯在型固化劑即為普通的固化劑，而潛伏型固化劑，則是與環(huán)氧樹脂以配合的形式在一定溫度下長期貯存穩(wěn)定，一旦曝露于熱、光、濕氣中則容易發(fā)生固化反應(yīng)；按反應(yīng)類型可分為加成聚合型和催化聚合型，加成聚合型主要有多元胺類、多元酚、聚硫醇、酸酐類，而催化聚合型又可分為陰離子和陽離子聚合型兩種，多元胺和酸酐是組成固化劑家族中最重要的兩類物質(zhì)，多元胺約占全部固化劑的71%，酸酐約占全部固化劑的23%。
[0004]聚磷腈的特殊結(jié)構(gòu)和優(yōu)越性能決定了它在很多領(lǐng)域的廣泛的研究和應(yīng)用，目前主要集中在非線性光學(xué)材料、特種橡膠和彈性材料、分離膜、阻燃材料、固體電解質(zhì)和藥物與生物醫(yī)學(xué)材料等。聚磷腈主要單體一六氯環(huán)三磷腈的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，如下:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)氧樹脂固化劑，其特征在于，所述的環(huán)氧樹脂固化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:Q P

O O

N /

y P、nh,-0-o4' ^Lo-^-nh,O N O ? O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂固化劑，其特征在于:所述的環(huán)氧樹脂固化劑的特征吸收峰為1250CHT1處的P=N特征吸收峰，熔點(diǎn)為143.5°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于，具體步驟為: (1)第一中間體的合成:在惰性氣氛保護(hù)下，將六氯環(huán)三磷腈溶解于溶劑四氫呋喃中，滴加苯酚鈉的四氫呋喃溶液，機(jī)械攪拌，第一中間體合成反應(yīng)結(jié)束后，除去溶劑，去離子水洗滌，真空干燥，得到第一中間體1，1，3，5-四苯氧基環(huán)三磷腈； (2)第二中間體的合成:在惰性氣氛保護(hù)下，將對氨基苯酚溶解于溶劑四氫呋喃中，滴加氫化鈉的四氫呋喃溶液，機(jī)械攪拌，第二中間體合成反應(yīng)結(jié)束后，除去溶劑，去離子水洗滌，真空干燥，得到第二中間體對氨基苯酚鈉鹽； (3)終產(chǎn)物的合成:在惰性氣氛保護(hù)下，將步驟(1)所得的1，1，3，5-四苯氧基環(huán)三磷腈溶解于四氫呋喃溶劑中，滴加步驟(2)所得的對氨基苯酚鈉的四氫呋喃溶液，機(jī)械攪拌，，合成反應(yīng)結(jié)束后，除去溶劑，去離子水和乙醇反復(fù)洗滌，真空干燥，得深棕色粉末，即為環(huán)氧樹月旨固化劑 N3P3 (OC6H5) 4 (OC6H4NH2) 2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于，第一中間體合成、第二中間體合成和終產(chǎn)物的合成條件相同:機(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速為2500-3000轉(zhuǎn)/小時，反應(yīng)溫度為20-60°C，反應(yīng)時間為12-24小時，洗滌后，真空干燥12-24小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于:步驟(1)中，所述的六氯環(huán)三磷腈與苯酚鈉的摩爾比為1: (3.9-4.1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于:步驟(2)中，所述的對氨基苯酚與氫化鈉的摩爾比為1: (1.0-1.1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于:所述的1，I, 3，5-四苯氧基環(huán)三磷腈與對氨基苯酚鈉的摩爾比為1: (2-3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于:步驟(1)中，所述的苯酚鈉為金屬鈉與苯酚反應(yīng)獲得的，現(xiàn)用現(xiàn)配。
【文檔編號】C07F9/6593GK103641999SQ201310612120
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】趙正平, 計(jì)建炳 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院工業(yè)研究院