一种多臂结构胺类环氧固化剂及其制备方法与流程

本发明涉及一种多臂结构胺类环氧固化剂及其制备方法。

背景技术：

1、环氧树脂和环氧树脂固化剂组成的双组份体系由于固化收缩率小、粘结性、耐热性、耐化学药品性以及力学性能和电气性能优良的特点，被广泛用于地坪涂料、防腐涂料、胶黏剂、复合材料等领域。

2、在环氧双组分涂料或胶粘剂体系中，固化剂的结构特点对环氧体系的性能起到关键作用。一般的胺类固化剂仅含有两个氨基，如乙二胺、己二胺、环己二胺、1,3-环己二甲胺、异弗尔酮二胺、间苯二甲胺、二氨基二环己基甲烷等分子结构中含两个伯氨基，有的胺类固化剂含有三个及以上氨基，如二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、氨乙基哌嗪，但这些分子中伯氨基最多也不超过两个。

3、本发明通过大量实验筛选，利用多元酚和丙烯腈进行micheal加成，再将加成产物中的氰基还原为伯胺，研发出一种多臂结构的胺类环氧固化剂。产物中含有三个及以上伯氨基，因此活性更高，具有更快的固化速度。固化后具有致密的立体结构，赋予固化物更好的耐热性能和防腐性能。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种多臂结构胺类环氧固化剂；本发明另一个目的是提供该固化剂的制备方法。

2、技术方案：为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种多臂结构胺类环氧固化剂，它是由下列质量百分比的原料制成：

4、30-50％三元及三元以上多元酚、40-60％丙烯腈、5-15％的氢气、3-8％的金属催化剂。

5、作为优选方案，以上所述的多臂结构胺类环氧固化剂，三元及三元以上多元酚为偏苯三酚、间苯三酚、1,2,4,5-苯四酚、2,4,6,3',5'-联苯五酚、苯六酚中的一种或几种混合物。

6、作为优选方案，以上所述的多臂结构胺类环氧固化剂，金属催化剂为镍、铂、钯中的一种或几种混合物。

7、本发明所述的多臂结构胺类环氧树脂固化剂的制备方法，其包括以下步骤：

8、1)按质量百分比将三元及三元以上多元酚、丙烯腈投入反应釜中，搅拌均匀；

9、2)升温至60～90℃，并保温反应一段时间；

10、3)加入计量好的金属催化剂；

11、4)向反应釜中通入氮气，排空釜内空气；

12、5)向反应釜中通入氢气直到压力达到一定压强；

13、6)升温至90～110℃，并保温反应一段时间；

14、7)过滤，得到成品多臂结构胺类环氧固化剂。

15、作为优选方案，本发明所述的多臂结构胺类环氧树脂固化剂的制备方法，其包括以下步骤：

16、1)按质量百分比将三元及三元以上多元酚、丙烯腈投入反应釜中，搅拌均匀；

17、2)升温至80℃，并保温反应3小时；

18、3)加入计量好的金属催化剂；

19、4)向反应釜中通入氮气，排空釜内空气；

20、5)向反应釜中通入氢气直到压力达到2mpa；

21、6)升温至100℃，并保温反应3小时；

22、7)过滤。得到成品多臂结构胺类环氧固化剂。

23、作为优选方案，本发明提供的多臂结构胺类环氧固化剂的制备方法，其中的多元酚中酚羟基和丙烯腈的最佳摩尔量比为1:1。

24、本发明的典型的反应过程如以下反应方程式所示：

25、

26、本发明主要是通过以下几点方案来改进现有胺类环氧固化剂的不足：

27、1、本发明通过增加环氧固化剂中伯氨基的数量提高固化剂与环氧树脂的反应活性，即获得更快的固化速度。

28、2、本发明以多元酚为起始原料，得到的最终产物含苯环核心骨架，与乙二胺、二乙烯三胺、己二胺等脂肪胺类相比，固化物具有更优的刚性和耐热性。

29、3、本发明产物具有多臂结构，与环氧树脂的固化物结构更致密，固化物的耐腐蚀效果更好。

30、有益效果：本发明和现有技术相比具有以下优点：

31、本发明通过大量实验筛选得到最佳的原料配比组成，选用不同结构的多元酚为起始原料，制备得到的多臂结构胺类环氧固化剂，不但具有干性快、硬度高、光泽高的优点，还具有优秀的耐热性能和防腐蚀性能。

技术特征：

1.一种多臂结构胺类环氧固化剂，其特征在于：它是由下列质量百分比的原料制成：

2.根据权利要求1所述的多臂结构胺类环氧固化剂，其特征在于，所述的三元及三元以上多元酚为偏苯三酚、间苯三酚、1,2,4,5-苯四酚、2,4,6,3',5'-联苯五酚、苯六酚中的一种或几种混合物。

3.根据权利要求1所述的多臂结构胺类环氧固化剂，其特征在于，所述的金属催化剂为镍、铂、钯中的一种或几种混合物。

4.权利要求1～3任一项所述的多臂结构胺类环氧固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的多臂结构胺类环氧固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求4或5所述的多臂结构胺类环氧固化剂的制备方法，其特征在于，所述的多元酚中酚羟基和丙烯腈的摩尔量比为1:1。

7.根据权利要求1所述的一种多臂结构胺类环氧固化剂，其特征在于：它是由下列质量百分比的原料制成：

8.根据权利要求1所述的一种多臂结构胺类环氧固化剂，其特征在于：它是由下列质量百分比的原料制成：

9.根据权利要求1所述的一种多臂结构胺类环氧固化剂，其特征在于：它是由下列质量百分比的原料制成：

技术总结
本发明公开了一种多臂结构胺类环氧固化剂。它是由质量百分比的30‑50％三元及三元以上多元酚、40‑60％丙烯腈、5‑15％的氢气、3‑8％的金属催化剂制成。发明通过大量实验筛选出各种反应原料组成和反应具体步骤，制备得到的多臂结构胺类环氧固化剂，与环氧树脂搭配固化，具有干性快、硬度高、光泽高的优点，还具有优秀的耐热性能和防腐蚀性能。

技术研发人员：王涛
受保护的技术使用者：江苏三木化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12