專利名稱：一種液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂固化劑，尤其是涉及一種液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
環(huán)氧樹脂作為涂料、電器絕緣材料、工業(yè)膠粘劑和復(fù)合材料的重要基體樹脂之一，被廣泛用于各種領(lǐng)域。環(huán)氧樹脂使用時，必須加入固化劑，并在一定條件下進行固化反應(yīng)，生成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，才會顯現(xiàn)出各種優(yōu)良的性能，成為具有真正實用價值的環(huán)氧材料。因此，固化劑在環(huán)氧樹脂的應(yīng)用中具有決定性的作用。環(huán)氧樹脂固化劑分為顯在型固化劑和潛伏型固化劑。顯在型固化劑與環(huán)氧樹脂組成雙組分體系，即固化劑與環(huán)氧樹脂分別包裝，施工時將兩種組分按比例混合使用；潛伏型固化劑與環(huán)氧樹脂組成單組分體系，在室溫下具有一定的儲存穩(wěn)定性，而在加熱、光照、濕氣、加壓等條件下能迅速進行固化反應(yīng)。與雙組分環(huán)氧樹脂體系相比，由潛伏型固化劑與環(huán)氧樹脂混合配制而成的單組分環(huán)氧樹脂體系具有簡化生產(chǎn)操作工藝、防止環(huán)境污染、提高產(chǎn)品質(zhì)量、適應(yīng)現(xiàn)代大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點。因此，潛伏型固化劑是近年來國內(nèi)外環(huán)氧樹脂固化劑研究與開發(fā)的重點。雙氰胺是一種常用的潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑，在室溫下有長達6個月以上的儲存期，但它在使用過程中存在著固化溫度高、在環(huán)氧樹脂中溶解度小等缺點，從而限制了其應(yīng)用。在滿足雙氰胺/環(huán)氧樹脂體系良好儲存穩(wěn)定性的前提下，將雙氰胺固化環(huán)氧樹脂的反應(yīng)溫度降低至中溫范圍，而又不影響其使用性能；并且使固態(tài)的雙氰胺液相化，避免單組分環(huán)氧膠的不均相；是目前潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑研究的熱點。常用的降低雙氰胺固化溫度的方法有兩種1、加入促進劑以降低其固化溫度；2、通過分子設(shè)計對雙氰胺進行化學(xué)改性，以提高其固化反應(yīng)的活性。焦劍等人(Jiao J. ,Lan L. ff. ,Polymer Materials Scienceand Engineering, 2000,16 (6) : 115-117)用甲基丙烯酸鈍化2-乙基-4甲基咪唑作為促進劑降低雙氰胺固化環(huán)氧樹脂的反應(yīng)溫度，但是也影響了雙氰胺/環(huán)氧樹脂固化體系的儲存期；日本專利JP49093498A中采用芳香族二胺與雙氰胺反應(yīng)制得其衍生物，但是所得產(chǎn)物為固體粉末，不易在環(huán)氧樹脂中均勻分散。中國專利CN1194025C中采用新癸酸縮水甘油酯改性雙氰胺，但是反應(yīng)時間較長，成本也比較高。雖然研究雙氰胺做環(huán)氧樹脂固化劑的報道較多，但是未見系統(tǒng)研究環(huán)氧樹脂稀釋劑改性雙氰胺制備液態(tài)潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種可提高液化后的雙氰胺與環(huán)氧樹脂的相溶性的液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法。所述液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑按質(zhì)量比的組成為雙氰胺100，環(huán)氧樹脂稀釋劑120 300，促進劑O. 5 I. 0，溶劑100 200。
所述液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑按質(zhì)量比的組成優(yōu)選為雙氰胺100，環(huán)氧樹脂稀釋劑130 180，促進劑O. 6 O. 8，溶劑130 150。
所述液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法如下向容器中加入雙氰胺，再加入溶劑，裝上攪拌器和冷凝管，再將容器置于電熱套中加熱，待雙氰胺溶解后，加入環(huán)氧樹脂稀釋劑和促進劑反應(yīng)后，即得液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑。所述容器最好為帶有電動攪拌、溫度計和回流冷凝管的三頸瓶；所述環(huán)氧樹脂稀釋劑可選自正丁基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、叔碳酸縮水甘油酯等中的一種；所述促進劑可選自2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑等中的一種；所述溶劑可選自乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚等中的一種；所述反應(yīng)的溫度可為120 160°C，反應(yīng)的時間可為4 6h。將制得的液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑和環(huán)氧樹脂裝入玻璃研缽中，研磨均勻后，用玻璃棒蘸取少許固化劑/環(huán)氧樹脂混合物涂于載玻片上，再將載玻片放入真空干燥箱中加熱固化，固化完全后測試固化物的性能。所述環(huán)氧樹脂可采用牌號為E-51的環(huán)氧樹脂；所述液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比可為(15 30) 100 ;所述固化溫度可為140 160°C ;所述固化反應(yīng)時間可為O. 5 Ih。本發(fā)明采用環(huán)氧樹脂稀釋劑和雙氰胺反應(yīng)，制得液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化齊U，其固化環(huán)氧樹脂有優(yōu)良的機械性能，而且具有以下突出特點I.液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑為粘稠性的液體，與環(huán)氧樹脂的相溶性良好，有利于和環(huán)氧樹脂混合均勻，且不會產(chǎn)生沉淀；2.產(chǎn)物反應(yīng)活性高，在中溫下即可與環(huán)氧樹脂發(fā)生固化反應(yīng)，氣味小，無毒性，儲存穩(wěn)定性好；3.合成工藝簡單，操作方便，易于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式實施例II)稱取8. 41g雙氰胺于三頸瓶中，然后加入IOml乙二醇單甲醚，裝上攪拌器和冷凝管，再將三頸瓶置于電熱套中加熱，溫度為140°C，待雙氰胺溶解完全以后，加入16. 94g正丁基縮水甘油醚，反應(yīng)4h以后停止反應(yīng)，得到棕色粘稠性透明液體。2)分別稱取O. 48g液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑和3. Og環(huán)氧樹脂E_51裝入玻璃研缽中，研磨均勻后，用玻璃棒蘸取少許固化劑/環(huán)氧樹脂混合物涂于載玻片上，再將載玻片放入真空干燥箱中150°C加熱固化O. 5h，固化完全后測試固化物的性能。液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑的性能參見表1，液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑與環(huán)氧樹脂固化物的性能參見表2。表I
權(quán)利要求
1.一種液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑，其特征在于按質(zhì)量比的組成為 雙氰胺100，環(huán)氧樹脂稀釋劑120 300，促進劑O. 5 I. 0，溶劑100 200。
2.如權(quán)利要求I所述的一種液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑，其特征在于按質(zhì)量比的組成為 雙氰胺100，環(huán)氧樹脂稀釋劑130 180，促進劑O. 6 O. 8，溶劑130 150。
3.如權(quán)利要求I所述的一種液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于其具體步驟如下 向容器中加入雙氰胺，再加入溶劑，裝上攪拌器和冷凝管，再將容器置于電熱套中加熱，待雙氰胺溶解后，加入環(huán)氧樹脂稀釋劑和促進劑反應(yīng)后，即得液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑。
4.如權(quán)利要求3所述的一種液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于所述容器為帶有電動攪拌、溫度計和回流冷凝管的三頸瓶。
5.如權(quán)利要求3所述的一種液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于所述環(huán)氧樹脂稀釋劑選自正丁基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、叔碳酸縮水甘油酯中的一種。
6.如權(quán)利要求3所述的一種液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于所述促進劑選自2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑中的一種。
7.如權(quán)利要求3所述的一種液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于所述溶劑選自乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚中的一種。
8.如權(quán)利要求3所述的一種液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，其特征在于所述反應(yīng)的溫度為120 160°C，反應(yīng)的時間為4 6h。
全文摘要
一種液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法，涉及一種環(huán)氧樹脂固化劑。提供一種可提高液化后的雙氰胺與環(huán)氧樹脂的相溶性的液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法。所述液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑按質(zhì)量比的組成為雙氰胺100，環(huán)氧樹脂稀釋劑120～300，促進劑0.5～1.0，溶劑100～200。向容器中加入雙氰胺，再加入溶劑，裝上攪拌器和冷凝管，再將容器置于電熱套中加熱，待雙氰胺溶解后，加入環(huán)氧樹脂稀釋劑和促進劑反應(yīng)后，即得液態(tài)雙氰胺潛伏型環(huán)氧樹脂固化劑。
文檔編號C08G59/50GK102633987SQ201210126249
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者呂耕敏, 寇亮亮, 尚明屹, 廖毅彬, 洪阿樂, 蒲玨文, 鄒友思, 鄭延清, 魏雨薇, 黃鶯 申請人:廈門大學(xué)