酰基取代咪唑类潜伏型环氧树脂固化剂及其制备方法_2

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基-4-甲基咪唑与环氧树脂所形成的固化 体系的DSC曲线;
[0047] 图7为实施例7制备的对甲苯磺酰基咪唑与环氧树脂所形成的固化体系的DSC曲 线。
【具体实施方式】
[0048] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述,但本发明的实施方式并不限于此。
[0049] 实施例1
[0050] (1) 1-乙酰基-2-乙基-4甲基咪唑的合成
[0051] (1-1)将2-乙基-4甲基咪唑(5. 02g,0. 05mol)与50g四氢呋喃(THF)配成溶液, 加入三乙胺(6. 07g,0. 05mol),通入N2,在室温下搅拌(搅拌的转速为300r/min)至溶解, 得到咪唑类化合物溶液;
[0052](1-2)将乙酰氯(3. 93g,0. 05mol)溶解在50gTHF中,得到酰氯类化合物溶液;在 N2条件下,用滴液漏斗慢慢滴加到步骤(1-1)的咪唑类化合物溶液中,滴加时间约为lh(滴 加的速度为20滴/min),滴加完后让体系在室温下继续反应8h,真空抽滤以除去反应生 成的固体副产物,并将滤液在旋转蒸发仪中旋干(旋转蒸发的条件为旋转蒸发的温度为 60°C,转速为90r/min,真空度为0.085MPa),然后用质量比为4 :1的石油醚/乙酸丁酯混 合溶剂洗涤产物,以除去未反应的2-乙基-4甲基咪唑,烘干(先在50°C下烘1. 5h,然后在 80°C下烘1. 5h),得到暗红色液体即1-乙酰基-2-乙基-4甲基咪唑固化剂;三乙胺和溶剂 (THF)在用之前先进行分子筛脱水。
[0053] (2)固化剂的应用及表征
[0054] 将1-乙酰基-2-乙基-4甲基咪唑添加到E-51型环氧树脂中,搅拌均匀(搅拌 的时间l〇min,转速为200r/min),得到固化体系;按质量百分比计,固化体系中1-乙酰 基-2-乙基-4甲基咪唑含量为7%。
[0055] 通过以下几个方面表征固化体系的性能:(1)采用DSC测试体系的动态放热曲线, 升温速率为l〇°C/min,测试曲线如图1所示;(2)将固化体系于室温下贮存,观察其失去流 动性的时间;(3)分别让体系在90°C、120°C的恒温条件下固化,并记录表干时间,测试结果 如表1~2所示。
[0056] 实施例2
[0057] (1) 1-苯甲酰基-2-甲基咪唑的合成
[0058] (1-1)将2-甲基咪唑(4.llg,0.05mol)与50g丁酮配成溶液,加入三乙胺(6.58g, 0. 065mol),通入队并在室温下搅拌至溶解(搅拌的转速为300r/min),得到咪挫类化合物 溶液;
[0059] (1-2)将苯甲酰氯(7. 73g,0. 055mol)溶解在50g丙酮中,得到酰氯类化合物溶 液;在队条件下,用滴液漏斗慢慢滴加到步骤(1-1)的咪唑类化合物溶液中,滴加时间约 为1. 2h(滴加速度为20滴/min);滴加完后让体系在室温下继续反应9h,真空抽滤以除去 反应生成的固体副产物,并将滤液在旋转蒸发仪中旋干(旋转蒸发的温度为70°C,转速为 90r/min,真空度为0. 09MPa),然后用去离子水洗涤产物,以除去未反应的2-甲基咪唑,烘 干(在80°C下烘2h)得到淡黄色液体即1-苯甲酰基-2-甲基咪唑固化剂。
[0060] (2)固化剂的应用及表征
[0061] 将1-苯甲酰基-2-甲基咪唑添加到E-51型环氧树脂中,搅拌均匀(搅拌的时间 lOmin,转速为200r/min),得到固化体系;按质量百分比计,1-苯甲酰基-2-甲基咪挫的含 量为8%。
[0062] 通过以下几个方面表征固化体系的性能:(1)采用DSC测试体系的动态放热曲线, 升温速率为l〇°C/min,测试曲线如图2所示;(2)将固化体系于室温下贮存,观察其失去流 动性的时间;(3)分别让体系在90°C、120°C的恒温条件下固化,并记录表干时间;测试结果 如表1~2所示。
[0063] 实施例3
[0064] (1)1-丙酰基-2-苯基咪唑的合成
[0065] (1-1)将2-苯基咪唑(7. 21g,0? 05mol)和100gTHF配成溶液,加入三乙胺 (6. 07g,0. 06mol),通入N2,在室温下搅拌至溶解(搅拌的转速为300r/min),得到咪挫类化 合物溶液;实验前三乙胺和溶剂用分子筛脱水;
[0066] (1-2)将丙酰氯(4. 63g,0. 05mol)溶解在50gTHF中,得到酰氯类化合物溶液;在 N2条件下,用滴液漏斗慢慢滴加到步骤(1-1)的咪唑类化合物溶液中,滴加时间约为lh(滴 加速度为20滴/min);滴加完后让体系在室温下继续反应8h,真空抽滤以除去反应生成的 固体副产物,并将滤液在旋转蒸发仪中旋干(旋转蒸发的温度为60°C,转速为95r/min,真 空度为〇. 〇85MPa),然后用质量比为4 :1的石油醚/乙酸乙酯混合溶剂洗涤产物,以除去未 反应的2-苯基咪唑,烘干(先在50°C下烘1. 5h,然后在80°C下烘1. 5h),得到淡黄色液体 即1-丙酰基-2-苯基咪唑固化剂。
[0067] (2)固化剂的应用及表征
[0068] 将1-丙酰基-2-苯基咪唑添加到E-51型环氧树脂中,搅拌均匀(搅拌的时间 lOmin,转速为200r/min),得到固化体系;按质量百分比计,1-丙酰基-2-苯基咪挫含量为
[0069] 通过以下几个方面表征固化体系的性能:(1)采用DSC测试体系的动态放热曲线, 升温速率为l〇°C/min,测试曲线如图3所示;(2)将固化体系于室温下贮存观察其失去流 动性的时间;(3)分别让体系在90°C、120°C的恒温条件下固化,并记录表干时间;测试结果 如表1~2所示。
[0070] 实施例4
[0071] (1)1,1' _ 丁二酰基二-2-苯基咪唑的合成
[0072] (1-1)首先将 2-苯基咪唑(10.lg,0. 07mol)、60gCH2CljP60g二氯乙烷配成溶 液,加入三乙胺(10. 12g,0.lmol),通入队并在室温下搅拌至溶解(搅拌的转速为300r/ min),得到咪唑类化合物溶液;实验前三乙胺和溶剂用分子筛脱水;
[0073] (1-2)将丁二酰氯(5. 42g,0. 035mol)溶解在60g二氯乙烷中,得到酰氯类化合物 溶液;在队条件下,用滴液漏斗慢慢滴加到步骤(1-1)的咪唑类化合物溶液中,滴加时间约 为1. 5h(滴加的速度为11滴/min);滴加完后让体系在室温下继续反应8h,真空抽滤以除 去反应生成的固体副产物,并将滤液在旋转蒸发仪中旋干(旋转蒸发的温度为65°C,转速 为95r/min,真空度为0. 095MPa),然后用质量比为3 :1的乙醚/甲苯混合溶剂洗涤产物, 以除去未反应的2-苯基咪唑,烘干(先在50°C下烘lh,然后在80°C下烘2h),得到暗红色 液体即1,1' - 丁二酰基二-2-苯基咪唑固化剂。
[0074] (2)固化剂的应用及表征
[0075] 1,1' - 丁二酰基二-2-苯基咪唑添加到E-51型环氧树脂中,搅拌均匀(搅拌的 时间lOmin,转速为200r/min),得到固化体系;按质量百分比计,1,1' - 丁二酰基二-2-苯 基咪唑含量为6%。
[0076] 通过以下几个方面表征固化体系的性能:(1)采用DSC测试体系的动态放热曲线, 升温速率为l〇°C/min,测试曲线如图4所示;(2)将固化体系于室温下贮存,观察其失去流 动性的时间;(3)分别让体系在90°C、120°C的恒温条件下固化,并记录表干时间;测试结果 如表1~2所示。
[0077] 实施例5
[0078] (1)1,1'-己二酰基二咪唑的合成
[0079] (1-1)将咪唑(5. 45g,0. 08mol)、70gCH2CljP70g二氯乙烷配成溶液,加入三乙 胺(10. 12g,0?lmol),通入队并在室温下搅拌至溶解(搅拌的转速为300r/min),得到咪挫 类化合物溶液;实验前三乙胺和溶剂用分子筛脱水;
[0080] (1-2)将己二酰氯(8. 78g,0. 048mol)溶解在70gTHF中,得到酰氯类化合物溶 液;在队条件下,用滴液漏斗慢慢滴加到步骤(1-1)的咪唑类化合物溶液中,滴加时间约为 1. 5h(20滴/min);滴加完后让体系在室温下继续反应8h,真空抽滤以除去反应生成的固体 副产物,并将滤液在旋转蒸发仪中旋干(旋转蒸发的温度为70°C,转速为100r/min,真空度 为0. 09MPa),然后用质量比为2 :1的乙醚/甲苯混合溶剂洗涤产物,以除去未反应的EMI, 烘干(先在50°C下烘lh,然后在80°C下烘2h),得到黄色液体即1,广-己二酰基二咪唑固 化剂。
[0081] (2)固化剂的应用及表征
[0082] 1,1'-己二酰基二咪唑添加到E-51型环氧树脂中,搅拌均匀(搅拌的时间 lOmin,转速为200r/min),得到固化体系;按质量百分比计,所述固化体系中1,1'-己二酰 基二咪唑含量为7%。
[0083] 通过以下几个方面表征体系的性能:(1)采用DSC测试体系的动态放热曲线,升温 速率为1(TC/min,测试曲线如图5所示;(2)将固化体系于室温下贮存,观察其失去流动性 的时间,(3)分别让体系在90
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