专利名称：一种固化组合物及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固化组合物及其制备方法和应用。
背景技术：
环氧树脂是一类含有环氧基团的线性高分子化合物，它对几乎所有的建筑混凝 土、金属、玻璃、纤维、硬质塑料等，均有很好的粘接力。在热固型树脂中，环氧固化物的收缩 率最低，可小到0. 2%以下。另外环氧树脂的固化物耐老化、耐化学介质性能好，也是热固型 树脂中最优的，因此达到了建筑结构胶应有50年以上寿命的特殊要求。环氧树脂本身为热 塑性的线型结构，只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物后才具有使用价 值。因此固化剂的研究对于环氧树脂的应用尤为重要。固化剂研究主要包括结构、配比、成 型固化机理等。即使相同种类不同结构的固化剂在相同成型固化工艺参数及程序下得到的 固化物，其结构和性质也具有很大的差异。在常温固化体系中，能室温慢速固化剂常用主要 有聚酰胺类、酮亚胺类、脂环胺类、聚醚胺类、芳香胺类、咪唑类。聚酰胺类属于传统固化剂， 在温度在15 25°C固化很慢，配胶量也大，但当温度高于35°C时适用期迅速缩短，不便操 作，加上粘度太高，无法容纳更多填充料而制约了其的推广。酮亚胺类固化剂属于潜伏性， 虽粘度适宜，但固化过程中需有水分或胺类参与，日强度无法满足标准要求，而无法推广该 品种。脂环胺类和聚醚胺类在高于35°C时固化较慢，但价格太高也限制了使用。芳香胺类 属于固体不便于常温配制，推广力度也不大。咪唑类虽常温下能延长时间，但固化度太低， 无法进行推广使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种固化组合物，通过不同类固化剂的复配，既保留胺类固 化剂常温固化，固化速度适宜等优点，又能增添挥发性低，粘度低、韧性提高的优点，从而实 现环氧树脂固化剂体系的多功能性。一种固化组合物，以总质量分数100%计，由芳香族多元胺10% -50%，饱和脂肪 族多元胺50% -90%组成。本发明的目的还在于提供一种固化组合物的制备方法，其包括将芳香族多元胺和 饱和脂肪族多元胺混合。当上述芳香族多元胺在常温下为液态时，芳香族多元胺直接与饱和脂肪族多元胺 混合；当上述芳香族多元胺在常温下是固态时，加热成液体再与脂肪族多元胺混合，该加热 方法包括将固态的芳香族多元胺在80 180°C下加热成液体，如果是多个固态的芳香族多 元胺的混合物，可将加热后混合均勻的芳香族多元胺液体混合物置于室温的干燥器中，待 其充分冷却至室温，得到均一的流动性良好的液态混合芳香族多元胺，再与脂肪族多元胺 混合ο所述的芳香族多元胺为间苯二胺、邻苯二胺、4，4' _ 二氨基二苯基甲烷、4， 4' _ 二氨基二苯砜、二乙基甲苯二胺、二乙基苯二胺或间氨基苄胺中的至少一种；
所述的饱和脂肪族多元胺是乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺或四亚乙基五 胺中的至少一种。本发明的目的还在于提供一种固化环氧树脂的方法，包括用上述的固化组合物固 化环氧树脂。本发明的目的还在于提供一种固化的环氧树脂，其是通过环氧树脂被上述固化组 合物固化得到。本发明的固化组合物为芳香族多元胺和饱和脂肪族多元胺的混合物，使用该固化 剂体系的环氧树脂体系的模量、耐热性能、拉伸性能、玻璃化温度Tg、冲击韧性等重要的性 能均比单纯使用芳香族多元胺或者脂肪族多元胺有不同程度的提高。
具体实施例方式实施例1取15g4，4' _ 二氨基二苯基甲烷在100°C热熔成液体状态后，与15g 二乙基苯二 胺混合在一起，充分搅拌均勻，与40g乙二胺和200gE51环氧树脂(即液态双酚A环氧树 脂，购自蓝星化工新材料股份有限公司无锡树脂厂公司)混合，再次搅拌均勻，测量环氧树 脂的力学性能。并与以单独使用等当量的4，4' -二氨基二苯基甲烷，二乙基苯二胺和乙 二胺的E51环氧树脂的力学性能进行比较，四种固化剂在温度140°C时固化5小时，在温度 180°C时进行3小时的后固化。结果见表1。表1使用各种不同的固化剂的E51环氧树脂的力学性能对比 实施例2取15g4，4' -二氨基二苯砜在200°C热熔成液体状态后，与15g 二乙基苯二胺混 合在一起，充分搅拌均勻，与45g乙二胺和150gAG80环氧树脂(购自上海市合成树脂研究 所)混合，再次搅拌均勻，测量环氧树脂的力学性能。并与以单独使用等当量的4，4' -二氨基二苯砜，二乙基苯二胺和乙二胺的AG80环氧树脂的力学性能进行比较，四种固化剂在 温度180°C时固化5小时，在温度200°C时进行3小时的后固化。结果见表2。表2使用各种不同的固化剂的AG80环氧树脂的力学性能对比 实施例3取5g4，4' _ 二氨基二苯基甲烷在100°C热熔成液体状态后，与45g 二乙基苯二胺 混合在一起，充分搅拌均勻，与50g三亚乙基四胺和300gTDE86环氧树脂(购自天津晶东化 学复合材料有限公司)混合，再次搅拌均勻，测量环氧树脂的力学性能。并与以单独使用等 当量的4，4' -二氨基二苯基甲烷，二乙基苯二胺和三亚乙基四胺的TDE86环氧树脂的力学 性能进行比较，四种固化剂在温度170°C时固化5小时，在温度180°C时进行3小时的后固 化。结果见表3。表3使用各种不同的固化剂的TDE86环氧树脂的力学性能对比 实施例4取10间苯二胺与50g 二亚乙基三胺和200gAFG90环氧树脂(购自上海市合成树 脂研究所)混合，搅拌均勻，测量环氧树脂的力学性能。并与以单独使用等当量的间苯二 胺，二亚乙基三胺的AFG90环氧树脂的力学性能进行比较，三种固化剂在温度140°C时固化 5小时，在温度180°C时进行3小时的后固化。结果见表4。表4使用各种不同的固化剂的AFG90环氧树脂的力学性能对比 实施例5取10g4，4' - 二氨基二苯砜在200°C热熔成液体状态后，与15g间苯二胺混合在 一起，充分搅拌均勻，与45g三亚乙基四胺和230g DER331环氧树脂(购自陶氏化学公司) 混合，再次搅拌均勻，测量环氧树脂的力学性能。并与以单独使用等当量的4，4' - 二氨基 二苯砜，间苯二胺和三亚乙基四胺的DER331环氧树脂的力学性能进行比较，四种固化剂在 温度160°C时固化5小时，在温度180°C时进行3小时的后固化。结果见表5。表5使用各种不同的固化剂的DER331环氧树脂的力学性能对比 实施例6取20g 二乙基甲苯二胺与45g乙二胺和120gMY721环氧树脂(购自美国亨斯曼公 司)混合，搅拌均勻，测量环氧树脂的力学性能。并与以单独使用等当量的二乙基甲苯二 胺，乙二胺的MY721环氧树脂的力学性能进行比较，三种固化剂在温度180°C时固化5小时， 在温度200°C时进行3小时的后固化。结果见表6。表6使用各种不同的固化剂的MY721环氧树脂的力学性能对比
权利要求
一种固化组合物，其特征在于，以总质量分数100％计，由芳香族多元胺10％ 50％，饱和脂肪族多元胺50％ 90％组成。
2.如权利要求1所述的固化组合物，其特征在于，芳香族多元胺为间苯二胺、邻苯二 胺、4，4' - 二氨基二苯基甲烷、4，4' - 二氨基二苯砜、二乙基甲苯二胺、二乙基苯二胺或间 氨基苄胺中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的固化组合物，其特征在于，所述的饱和脂肪族多元胺是乙二 胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺或四亚乙基五胺中的至少一种。
4.如权利要求1-3任一项固化组合物的制备方法，其特征在于，其包括将芳香族多元 胺和饱和脂肪族多元胺混合。
5.如权利要求4的制备方法，其特征在于，包括将固态的芳香族多元胺加热成液体后， 再与饱和脂肪族多元胺混合。
6.如权利要求5的制备方法，其特征在于，包括将固态的芳香族多元胺混合物加热，再 将所得混合均勻的芳香族多元胺液体混合物置于室温的干燥器中，待其充分冷却至室温， 得到均一的流动性良好的液态混合芳香族多元胺，再与饱和脂肪族多元胺混合。
7.一种固化环氧树脂的方法，其特征在于，包括用如权利要求1-3任一项所述的固化 组合物固化环氧树脂。
8.如权利要求7所述的方法得到的固化的环氧树脂。
9.固化的环氧树脂，其特征在于，其是通过环氧树脂被如权利要求1-3任一项所述的 固化组合物固化得到。
全文摘要
本发明涉及一种固化组合物及其制备方法和应用。该固化组合物，以总质量分数100％计，由芳香族多元胺10％-50％，饱和脂肪族多元胺50％-90％组成。通过不同类固化剂的复配，既保留胺类固化剂常温固化，固化速度适宜等优点，又能增添挥发性低，粘度低、韧性提高的优点，从而实现环氧树脂固化剂体系的多功能性。
文档编号C08G59/50GK101914196SQ20101025172
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者孟秀青, 张静, 杨刚, 陈伟明 申请人:蓝星(北京)化工机械有限公司