專利名稱：環(huán)氧樹(shù)脂固化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固化劑，尤其涉及一種低溫環(huán)氧樹(shù)脂固化劑及其制備 方法。
背景技術(shù)：
環(huán)氧樹(shù)脂本身是熱塑性線型結(jié)構(gòu)，不能直接使用。通過(guò)添加固化劑， 環(huán)氧樹(shù)脂從線型分子交聯(lián)成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性樹(shù)脂，從而具有使用價(jià) 值。這個(gè)固化過(guò)程是由環(huán)氧樹(shù)脂分子中的環(huán)氧基團(tuán)與固化劑的加成反應(yīng)完 成的。固化劑不同，加成反應(yīng)的機(jī)理和固化條件也不同。
胺類固化劑是最有代表性的常溫(低溫)固化劑，最常用的胺類固化 劑有以下幾種。
(1) 液體聚酰胺固化劑 該固化劑是二聚脂肪酸和多元脂肪胺的縮合物。它們和環(huán)氧樹(shù)脂的混
合物有較長(zhǎng)的使用期和優(yōu)良的粘接力、柔韌性和耐水性。它們的缺點(diǎn)是與 環(huán)氧樹(shù)脂的相溶性不好；低溫固化不完全，尤其當(dāng)溫度低于15"C時(shí)反應(yīng)緩 慢，即使添加2， 4， 6-三(二甲基胺甲基)苯酚(DMP-30)作為促進(jìn)劑， 仍難以獲得滿意的耐水性、耐化學(xué)性和物理機(jī)械強(qiáng)度。
(2) 脂肪胺固化劑(類字刪除) 該固化劑是多元脂肪胺與單官能團(tuán)環(huán)氧化合物或環(huán)氧樹(shù)脂的加成物。
分子中含有一定量的羥基可促進(jìn)反應(yīng)，加速樹(shù)脂固化，改善固化劑與樹(shù)脂 的溶解性，固化后的樹(shù)脂耐化學(xué)性和物理機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良。該固化劑可在 10-25"C完全固化環(huán)氧樹(shù)脂。但在低溫高濕(5'C以下)條件下固化劑中多元 脂肪胺中的伯胺吸收空氣中水份和二氧化碳形成環(huán)氧樹(shù)脂表面的白化(有時(shí) 也叫起霧或發(fā)汗)，固化速度很慢。 (3)酚醛胺固化劑 酚類、甲醛和有機(jī)胺通過(guò)曼尼期(Mannich)反應(yīng)制得的堿可用做環(huán)氧 樹(shù)脂固化劑，又稱酚醛胺類固化劑。雖然這個(gè)反應(yīng)減少了胺的官能度，但帶 弱酸性的酚羥基對(duì)環(huán)氧-胺反應(yīng)卻起著促進(jìn)作用。在低溫(3 7'C)下Mamiich 堿的固化作用很迅速，甚至O'C仍有固化活性，比起沒(méi)有改性的脂肪 胺,Mannich堿同環(huán)氧樹(shù)脂的混溶性好,而且抗發(fā)白性及抗水斑性更好。但這 類固化劑通常是棕黃色或紅棕色的粘稠液體，不適合淺色或無(wú)色的環(huán)氧樹(shù) 脂應(yīng)用，如涂料，電子，工藝飾品，膠粘劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是公開(kāi)一種環(huán)氧樹(shù)脂固化劑及其制備方 法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
本發(fā)明的低溫環(huán)氧樹(shù)脂固化劑的制備方法，包括如下步驟
將胺類化合物與酚類化合物，在30-120'C，優(yōu)選85°C，反應(yīng)2-14小時(shí)， 優(yōu)選8小時(shí)，即獲得本發(fā)明的低溫環(huán)氧樹(shù)脂固化劑；
胺類化合物與酚類化合物的重量比例為
胺類化合物酚類化合物二1 5 : 1;
優(yōu)選的比例為
胺類化合物酚類化合物=1 3 : i;
所說(shuō)的胺類化合物包括脂肪胺或脂環(huán)胺；
所說(shuō)的脂肪胺包括脂肪胺或其改性物；
優(yōu)選的脂肪胺為乙二胺、丁二胺、己二胺、二乙稀三胺、三乙烯四胺、 四乙烯五胺、多乙烯多胺、二乙氨基丙胺、 一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇 胺、間苯二甲胺、593固化劑或5769固化劑等；
所說(shuō)的593固化劑的化學(xué)名稱為二乙烯三胺與環(huán)氧丙烷丁基醚的加成 物，可采用上海樹(shù)脂廠有限公司的產(chǎn)品；
所說(shuō)的5769固化劑的化學(xué)名稱為三乙烯四胺與環(huán)氧乙烷的加成物，可 采用上海樹(shù)脂廠有限公司的產(chǎn)品；
所說(shuō)的脂環(huán)胺包括脂環(huán)胺或其改性物；
優(yōu)選的脂環(huán)胺為異佛爾酮二胺、環(huán)己二胺、甲基環(huán)戊二胺、1， 3雙(氨 甲基)環(huán)己垸、4， 4'-二氨基二環(huán)己基甲烷、氨基乙基哌嗪或5618固化劑 中的一種以上；
5618固化劑的化學(xué)名稱為異佛爾酮二胺與環(huán)氧樹(shù)脂的加成物，可采用
上海樹(shù)脂廠有限公司的產(chǎn)品；
所說(shuō)的酚類化合物包括苯酚、雙酚A、壬基酚或叔丁基苯酚等； 本發(fā)明的固化劑，能夠在低溫，如3-7'C，固化環(huán)氧樹(shù)脂，將本發(fā)明的
固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂混合， 一般的重量比例為環(huán)氧樹(shù)脂100份，固化劑20 60份。
本發(fā)明的固化劑，制備過(guò)程沒(méi)有三廢產(chǎn)生，并具有優(yōu)良物理機(jī)械強(qiáng)度， 顏色淺、粘度低，流動(dòng)性好，長(zhǎng)期儲(chǔ)存性能穩(wěn)定，無(wú)論酷暑和嚴(yán)冬，沒(méi)有 沉淀和結(jié)晶現(xiàn)象，可在低溫(3-7°C)固化環(huán)氧樹(shù)脂。相對(duì)于未改性的脂肪 胺和脂環(huán)胺，與環(huán)氧樹(shù)脂混溶性好，完全能夠滿足涂料、電子、飾品、膠 粘劑和復(fù)合材料的需要。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
在裝有電動(dòng)攪拌器，球型冷凝管和溫度計(jì)的250ml的三口燒瓶中加入 異佛爾酮二胺170g，氨基乙基哌嗪60g，雙酚A70g，開(kāi)動(dòng)攪拌器，開(kāi)始升 溫，保持溫度在9(TC，反應(yīng)6小時(shí)，得到無(wú)色透明粘狀液體。
采用GB/T12007.1-1989環(huán)氧樹(shù)脂顏色測(cè)定方法加德納色度法和 GB/T12007.4-1989環(huán)氧樹(shù)脂粘度測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下
色澤，(加德納)《2、粘度，(25°C)mPa.s，《200 ，儲(chǔ)存一年后性能穩(wěn) 定，沒(méi)有沉淀和結(jié)晶現(xiàn)象。
在低溫(3-7°C)固化環(huán)氧樹(shù)脂，24小時(shí)后固化物堅(jiān)硬，表面光亮；對(duì) 比物尚柔軟，表面存在油膩物。
實(shí)施例2
在裝有電動(dòng)攪拌器，球型冷凝器和溫度計(jì)的250ml的三口燒瓶中加入 二乙烯三胺120g，雙酚A130g，開(kāi)動(dòng)攪拌器，開(kāi)始升溫，保持溫度8(TC， 反應(yīng)4.5小時(shí)，得到淺色粘狀液體。
采用GB/T12007.1-1989環(huán)氧樹(shù)脂顏色測(cè)定方法加德納色度法和 GB/T12007.4-1989環(huán)氧樹(shù)脂粘度測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下
色澤，(加德納)《2、粘度，(25°C)mPa.S，《350 ，儲(chǔ)存一年后性能穩(wěn) 定，沒(méi)有沉淀和結(jié)晶現(xiàn)象。
在低溫(3-7°C)固化環(huán)氧樹(shù)脂，24小時(shí)后固化物堅(jiān)硬，表面光亮；對(duì) 比物尚柔軟，表面存在油膩物。實(shí)施例3
在裝有電動(dòng)攪拌器，球型冷凝器和溫度計(jì)的250ml的三口燒瓶中加入 氨基乙基哌嗪110g，壬基酚90g，開(kāi)動(dòng)攪拌器，開(kāi)始升溫，保持溫度60'C， 反應(yīng)3小時(shí)，得到淺色粘性液體。
采用GB/T12007.1-1989 環(huán)氧樹(shù)脂顏色測(cè)定方法加德納色度法 和GB/T12007.4-1989環(huán)氧樹(shù)脂粘度測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下
色澤，(加德納)《2、粘度，(25°C)mPa.s，《150 ，儲(chǔ)存一年后性能穩(wěn) 定，沒(méi)有沉淀和結(jié)晶現(xiàn)象。
在低溫(3-7°C)固化環(huán)氧樹(shù)脂，24小時(shí)后固化物堅(jiān)硬，表面光亮；對(duì) 比物尚柔軟，表面存在油膩物。
權(quán)利要求
1.低溫環(huán)氧樹(shù)脂固化劑的制備方法，包括如下步驟將胺類化合物與酚類化合物，在30-120℃，反應(yīng)2-14小時(shí)，即獲環(huán)氧樹(shù)脂固化劑；胺類化合物與酚類化合物的重量比例為胺類化合物∶酚類化合物＝1～5∶1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反應(yīng)溫度為85'C，反應(yīng) 時(shí)間為8小時(shí)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，胺類化合物酚類化合物=1 3 : i。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的胺類化合物包括 脂肪胺、脂肪胺改性物或脂環(huán)胺。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，脂肪胺為乙二胺、丁二 胺、己二胺、二乙稀三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、二乙 氨基丙胺、 一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、間苯二甲胺、593固化劑、5769 固化劑或784固化劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的脂環(huán)胺脂環(huán)胺為 異佛爾酮二胺、環(huán)己二胺、甲基環(huán)戊二胺、1， 3雙(氨甲基)環(huán)己垸、4, 4，-二氨基二環(huán)己基甲烷、氨基乙基哌嗪或5618固化劑中的一種以上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的酚類化合物包括 苯酚、雙酚A、壬基酚或叔丁基苯酚。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)4所述的方法制備的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)氧樹(shù)脂固化劑及其制備方法，將胺類化合物與酚類化合物，在30-120℃，反應(yīng)2-14小時(shí)，即獲環(huán)氧樹(shù)脂固化劑。本發(fā)明的固化劑，制備過(guò)程沒(méi)有三廢產(chǎn)生，并具有優(yōu)良物理機(jī)械強(qiáng)度，顏色淺、粘度低，流動(dòng)性好，長(zhǎng)期儲(chǔ)存性能穩(wěn)定，無(wú)論酷暑和嚴(yán)冬，沒(méi)有沉淀和結(jié)晶現(xiàn)象，可在低溫(3-7℃)固化環(huán)氧樹(shù)脂。相對(duì)于未改性的脂肪胺和脂環(huán)胺，與環(huán)氧樹(shù)脂混溶性好，完全能夠滿足涂料、電子、飾品、膠粘劑和復(fù)合材料的需要。
文檔編號(hào)C08G59/62GK101338018SQ20071004355
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者田宏浩 申請(qǐng)人:上海樹(shù)脂廠有限公司