专利名称：一种腰果酚环氧地坪固化剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种腰果酚环氧地坪固化剂及其制备方法。
背景技术：
环氧树脂是一种热塑性高分子的预聚体，单纯的树脂几乎没有多大的实用价值， 只有加入固化剂使它转变为三向网状立体结构，不溶不熔的高聚合物后方才呈现出一系列 优良的性能。如机械性能优异、电绝缘性能好、耐腐蚀性能佳、收缩率低，良好的化学和热 稳定性，高强度和高模量，粘接性能好和加工性能优良等，广泛应用于胶粘剂、电子仪表、轻 工、建筑、机械、航空航天、涂料、粘结以及电子电气绝缘等。因此固化剂对于环氧树脂的应 用及对固化产物的性能起到了相当大的作用。但是，环氧树脂最大的弱点是固化后质脆、 耐冲击性较差容易开裂，即韧性不足。随着电气、电子材料、现代航空航天材料及复合材料 的飞速发展，对材料韧性的要求越来越高。环氧树脂的增韧改性研究使环氧树脂由通用型 产品向着高功能性、高附加值产品系列的方向转化。因此，开发新型固化剂是环氧树脂应用 领域的重要组成部分。随着经济的发展，石油产品价格飞涨，采用非石油资源制备高性能地坪具有重 要的意义，腰果壳油是一种天然生物质酚，可以替代苯酚累石化原料，广泛应用于化学建 材、车、船、航天航空、电子化学品材料等领域，是最有发展前途的环保型石油化工产品替代 材料之一，目前世界腰果主要生产国的年产量为200万吨，国际上只有极少数企业从事腰 果壳油系列化工产品开发、应用研究和批量生产。因此开发腰果壳油环氧树脂固化剂在环 氧地坪涂料中的应用具有良好的市场前景，目前环氧地坪涂料所用高质量固化剂均由欧美 日本进口，价格很贵，而腰果壳油环氧树脂固化剂价格便宜，并以其独特的性能可广泛应用 于环氧地坪涂料中，所以用腰果壳油固化剂，取代或是部分取代进口固化剂，将具有很好的 市场应用前景。腰果壳油提取的腰果酚与醛及多元胺发生曼尼期反应，制备环氧固化剂的报 道不少，现有技术CN 101319042A，利用腰果酚与多聚甲醛及间苯二甲胺反应制备一种低粘 度腰果酚环氧树脂固化剂，具有低温固化、无刺激性、优异的防腐、韧性优良等优点，能够在 潮湿潮湿的、带锈表面正常使用；CN101333^6A.利用腰果酚、甲醛及脂肪胺或芳香胺制备 环氧树脂固化剂制备环氧树脂固化剂，具有比一般的酚醛胺固化剂具有更好的耐水性及柔 韧性的固化剂。这两项专利在涂膜耐冲击性并未明显提高，就合成单体的选择，脂环胺的毒 性与芳香胺和脂肪胺相比最弱，刺激性也最弱，适用期和固化速度处于脂肪胺和芳香胺之 间，经曼尼期改性能够满足市场需求的专业化，高档化的固化剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种腰果酚环氧地坪固化剂及其制备方法，本发明原料用 天然产物腰果壳油提取物腰果酚代替苯酚，选用适用期适中而毒性和刺激性小的脂环胺和 甲醛为原料合成的高性能环氧固化剂，产物的分子结构中引进了含有刚度较高、稳定性较好的脂环(五元环或六元环)胺，使得环氧树脂固化产物具有优良力学性能。
本发明提供的一种腰果酚环氧地坪固化剂，具有如下的结构式
权利要求
1. 一种腰果酚环氧地坪固化剂，其特征在于具有如下的结构式
2. 一种如权利要求1所述的腰果酚环氧地坪固化剂的制备方法，其特征在于用腰果 酚、脂环胺和甲醛溶液发生曼尼期反应制备腰果酚环氧地坪固化剂，其反应方程式如下
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤 1)按上述摩尔比取腰果酚加入四口烧瓶，滴加甲醛溶液，滴加速度为5 10秒/滴， 搅拌混勻后，滴加脂环胺，温度控制在50 60°C ；2)合成的保温温度80 100°C，保温时间为2 5小时；3)真空脱水，温度为60 80°C，压力0.0095Mpa 0. OlMpa，脱水至烧瓶内壁和冷凝管 壁均无液滴时为止。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所用脂环胺为氨甲基三甲基环己胺、 3，3’ - 二甲基-4，4’ - 二氨基-二环己基甲烷、甲基环戊二胺、1，2—环己二胺，孟烷二胺 中的一种。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于上述甲醛溶液的质量浓度为37% 40%。
全文摘要
本发明公开了一种腰果酚环氧地坪固化剂及其制备方法，所用原料是天然产物腰果壳油提取的腰果酚，带有15个碳的长链烃基取代基的腰果酚，与脂环胺和甲醛溶液反应制备腰果酚环氧地坪固化剂；腰果酚、脂环胺和甲醛溶液的摩尔比为1∶1~1.5∶1~1.5；反应时先把腰果酚加入反应器中，然后加入甲醛溶液反应，再滴加脂环胺，出料就得到所述的腰果酚环氧地坪固化剂；本发明合成在低温下进行，合成产物具有较长的适用期，产物的分子结构中引进了含有刚度较高、稳定性较好的脂环，使得环氧树脂固化产物具有优良力学性能。
文档编号C07C215/50GK102134306SQ201110052359
公开日2011年7月27日 申请日期2011年3月4日 优先权日2011年3月4日
发明者原霞, 叶炜洁, 张俊珩, 王飞镝, 贾德民, 贾志欣, 赵科明, 邱清华, 郭宝春 申请人:广东工业大学, 广州西卡建筑材料有限公司