专利名称：一种复配改性的脂肪胺固化剂的制作方法
一种复配改性的脂肪胺固化剂技术领域
本发明属于环氧树脂固化剂领域，涉及一种复配改性的脂肪胺固化剂，特别是通过多聚甲醛的原位解聚液与酚类物质和脂肪胺类物质发生曼尼希缩合反应合成的固化剂。
背景技术：
环氧树脂是一类具有良好粘结、耐腐蚀、电气绝缘、高强度等性能的热固性树脂高分子合成材料，但是只有在其使用的过程中加入固化剂，并在一定的条件下进行固化反应生成立体三维网状结构的产物，才可以显示出它各种优良的性能，成为具有真正使用价值的材料。因此，固化剂在一定程度上决定了环氧树脂的优良性能的发挥。胺类固化剂是环氧树脂常用的一类固化剂，而一般胺类(如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺等)固化剂存在毒性大，固化速度偏快，刺激性大，固化物脆性大，适用期短等缺点，因此对胺类固化剂进行改性研究，开发新型固化剂是环氧树脂应用领域的重要组成部分。
通过酚、醛、胺的缩合反应合成曼尼希碱型固化剂已成为改性胺类固化剂中重要的一种。最常用的方法就是将苯酚、甲醛和各种胺类化合物进行缩合反应，制备出不同性能的固化剂。腰果酚是从天然腰果壳油中提炼而成的一种生物基酚类化合物，来源丰富，是一种可再生的生物基化工原料。世界每年生产苯酚近千万吨，需要消耗大量石油资源，如果能用腰果酚替代或部分替代苯酚进行有机合成或材料制备，则可以减少石油资源的消耗，符合国家的石油替代战略。传统的曼尼希改性胺固化剂的合成工艺中用甲醛水溶液作为甲醛源进行有机合成反应，一直存在运输不便、储存期短、污水排放量大、对环境污染严重等弊端。多聚甲醛为白色具可燃结晶性粉末或粒子、片状固体，主要分为低聚合度多聚甲醛(聚合度η为2-8)和多聚甲醛(聚合度η为8-100)两种类型。用多聚甲醛作为甲醛源，通过其原位解聚释放甲醛合成酚醛胺固化剂，则可以克服上述弊端，大幅降低能耗和减少环境污染，同时降低生产成本。
腰果酚与甲醛溶液以及多元胺发生曼尼希缩合反应制备出环氧树脂固化剂的报道不少，如现有技术CN101333286A，以腰果壳油、甲醛溶液和脂肪胺反应制得天然长链取代酚醛胺固化剂。该类固化剂具有良好的柔韧性和低毒性，克服了多元胺及其衍生物固化环氧树脂时的固化脆性。但该项专利中的腰果酚缩醛己二胺固化剂在常温时呈现固态，使用时需加热才能和环氧树脂很好的相容，而加热后与环氧树脂混合会缩短操作期，且天然长链取代酚醛胺固化剂在提高环氧固化物韧性的同时使得其强度有大幅度降低。发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种复配改性的脂肪胺固化剂。本发明以可再生资源腰果酚替代部分酚类石油基原料，以多聚甲醛替代甲醛水溶液，对脂肪胺类固化剂进行复配改性，制备出的环氧树脂固化剂在常温下呈现液态、与环氧树脂的相容性很好、可在常温或低温时固化环氧树脂，并且在提高固化物韧性的同时减少其强度的大幅度降低，使得环氧树脂固化物具有优 良的力学性能。
本发明是通过如下技术方案实现的
—种复配改性的脂肪胺固化剂，所述的固化剂是通过以下方法制备的即通过多聚甲醛的原位解聚液与酚类物质和脂肪胺类物质发生曼尼希缩合反应(mannich reaction),制备出复配改性脂肪胺固化剂,其反应方程式如下
权利要求
1. 一种复配改性的脂肪胺固化剂，其特征在于，所述的固化剂是通过以下方法制备的 即通过多聚甲醛的原位解聚液与酚类物质和脂肪胺类物质发生曼尼希缩合反应，制备出复配改性脂肪胺固化剂，其反应方程式如下
2.如权利要求1所述的一种复配改性的脂肪胺固化剂，其特征在于，所述的酚A和酚B 的摩尔比为酚A :酹B=I (0. 4 2.3)。
3.如权利要求1所述的一种复配改性的脂肪胺固化剂，其特征在于，所述的脂肪胺A和脂肪胺B的摩尔比为脂肪胺A :脂肪胺B=I (O. Γ2. 3) 。
全文摘要
本发明提供一种复配改性的脂肪胺固化剂，该固化剂在常温下呈现液态、粘度低、固化速度适宜，提高固化物韧性的同时减少其强度的降低，同时可根据固化物的用途调整复配改性的比例。该固化剂是由酚、醛和胺的摩尔比为1∶(0.8～1.0)∶(0.8～1.0)，通过曼尼希缩合反应制备所得，制备工艺如下1.将酚、胺按一定的摩尔比混合于烧瓶中搅拌使其混合均匀，升温至50～85℃；2.将对应摩尔的多聚甲醛分5-6次在0.5～1h内加入烧瓶中，温度在50～85℃；3.混合液在温度为60～100℃下反应2～5h；4.进行减压蒸馏除去产物中的水，温度为70～100℃，压力为0.0013～0.0313MPa，收集产物。
文档编号C07C215/50GK103059269SQ20131001534
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者彭清海, 刘媛, 王娟, 徐世爱 申请人:华东理工大学