一种超低色度聚硫醇类环氧树脂固化剂的制备方法与流程

文档序号:24719146发布日期:2021-04-16 14:47阅读:260来源:国知局

1.本发明属于化工领域,具体涉及一种超低色度聚硫醇类环氧树脂固化剂的制备方法。


背景技术:

2.环氧树脂胶黏剂的基本成分是环氧树脂和固化剂,根据不同性能的要求,还可包括增韧剂、增塑剂、稀释剂、促进剂、抗氧剂、填充剂、偶联剂等。用作黏合剂的环氧树脂的相对分子量一般为300~7000,黏度为15~55pa
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s。主要品种为缩水甘油型环氧树脂和环氧化烯烃。
3.由于环氧树脂本身是热塑性线性结构的化合物,不能直接做黏合剂,必须加入固化剂并在一定条件下进行固化交联反应,生成不熔、不溶的体型网状结构。现有聚硫醇类环氧树脂固化剂色度偏高,一般在10~20之间。


技术实现要素:

4.本发明针对现有技术问题,提供了一种超低色度聚硫醇类环氧树脂固化剂的制备方法,使用硫化氢作巯基化试剂与环氧直接开环得到硫醇,不需要进行后处理,把后处理步骤转移到前一步环氧的合成,使色度显著降低。现有技术一般使用硫氢化钠、硫脲等作为巯基化试剂,巯基化后需对粗产品进行水洗旋蒸等复杂的后处理,导致色度升高。
5.本发明一种超低色度聚硫醇类环氧树脂固化剂的制备方法,反应路线,如下所示:,,式中,m、n、k为整数但不同时为0,m、n、k之和小于等于30;p=2或3或4,催化剂1包括四丁基溴化铵和碱液,催化剂2为强碱性阴离子交换树脂。
6.具体步骤包括:1)反应容器中加入聚醚(式ⅰ)、表氯醇、四丁基溴化铵,边加碱液边加热搅拌,反应完毕后分出上层油相,加蒸馏水洗涤2次后减压旋蒸除去水得聚醚多元环氧(式ⅱ);2)将聚醚多元环氧(式ⅱ)、强碱性阴离子交换树脂加入到高温高压反应釜中,通入硫化氢,保压加热搅拌,反应完毕后泄压用氮气置换硫化氢,过滤除去催化剂得聚硫醇类环氧树脂固化剂(式ⅲ)。
7.步骤1)中所述的聚醚可以是任意低分子量多元醇为起始剂,与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷的一种或多种开环聚合而来。
8.步骤1)中所述的碱液可以是质量分数5%~30%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液,本反应中碱液作为催化剂,促进环氧生成的反应进行,反应更加完全,收率高。
9.步骤1)中蒸馏水加量是上层油相的0.8~2倍。过少导致水洗效果不好,盐含量、四丁基溴化铵残留较多,过多导致环氧收率降低。
10.优选的,步骤1)中表氯醇与聚醚中羟基的摩尔比为1~1.2:1。
11.优选的,步骤1)中四丁基溴化铵加量为聚醚质量的2~5%。
12.优选的,步骤1)中碱液与表氯醇的摩尔比为1.05~1.2:1。
13.优选的,步骤1)中反应温度为40~70℃,反应时间为2~4h,蒸馏水洗涤温度为40~70℃。
14.步骤2)中强碱性阴离子交换树脂加量为聚醚多元环氧质量的2~7%。
15.步骤2)中所述的强碱性阴离子交换树脂为hpa25,来源于三菱化学。
16.步骤2)中硫化氢压力保持4~10mpa。
17.步骤2)中反应温度为50~80℃,反应时间为4~8h。
18.首先,本发明中采用四丁基溴化铵作为相转移催化剂,而边反应边加入碱液可以与反应中生成的hcl反应,加快反应正向进行,另外本发明硫化氢是作为反应物参与反应,与环氧键开环生成硫醇,不需要进行后处理,把后处理步骤转移到前一步环氧的合成,用该方法生产的聚硫醇色度较低,在7~8之间。
具体实施方式
19.以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容做进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。除特殊说明外,以下实施例中均采用常规技术操作完成。
20.实施例1向四口烧瓶中加入聚醚puranol g 303f(羟值:430~470mgkoh/g佳化化学)100g,表氯醇81.6g、四丁基溴化铵5g,边滴加20%氢氧化钠185.25g边加热搅拌,保温50℃反应3h,反应完毕后分出上层油相140g,加1.21倍蒸馏水洗涤2次后减压旋蒸除去水得聚醚多元环氧。
21.向高温高压反应釜中加入聚醚多元环氧90g、强碱性阴离子交换树脂hpa25(三菱化学)4g,充入硫化氢并保压5 mpa,加热搅拌,60℃反应5h,反应完毕后泄压用氮气置换硫化氢,过滤除去催化剂得聚硫醇类环氧树脂固化剂。
22.上述实施例的环氧树脂固化剂,按照gb/t 13097

2007检测色度为7.1,远低于现有聚硫醇类环氧树脂固化剂的色度。
23.实施例2向四口烧瓶中加入聚醚puranol g 303f(佳化化学)100g,表氯醇75.3g、四丁基溴化铵5g,边滴加5%氢氧化钾1037.4g边加热搅拌,保温40℃反应2h,反应完毕后分出上层油相140.5g,加0.8倍蒸馏水洗涤2次后减压旋蒸除去水得聚醚多元环氧。
24.向高温高压反应釜中加入聚醚多元环氧90g、强碱性阴离子交换树脂hpa25(三菱化学)1.8g,充入硫化氢并保压4 mpa,加热搅拌,50℃反应4h,反应完毕后泄压用氮气置换硫化氢,过滤除去催化剂得聚硫醇类环氧树脂固化剂。色度7.0。
25.实施例3
向四口烧瓶中加入聚醚puranol g 303f(佳化化学)100g,表氯醇90.36g、四丁基溴化铵2g,边滴加30%氢氧化钠123.5g边加热搅拌,保温70℃反应4h,反应完毕后分出上层油相141.2g,加2倍蒸馏水洗涤2次后减压旋蒸除去水得聚醚多元环氧。
26.向高温高压反应釜中加入聚醚多元环氧90g、强碱性阴离子交换树脂hpa25(三菱化学)6.3g,充入硫化氢并保压10 mpa,加热搅拌,80℃反应8h,反应完毕后泄压用氮气置换硫化氢,过滤除去催化剂得聚硫醇类环氧树脂固化剂。色度7.9。
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