一种可常温固化含氟环氧固化剂及其制备与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学化工合成领域，具体涉及一种可常温固化含氟环氧固化剂及其制 备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 环氧树脂是一类具备良好粘结性、耐腐蚀、电气绝缘和高强度等性能的热固性高 分子材料，被广泛地应用于黏合剂、涂料、电气绝缘材料和复合材料等领域。但环氧树脂存 在质脆、易疲劳、耐热性不够好、韧性差等缺点。含氟聚合物的C-F键能大、极化率低，氟原 子半径小，有机氟化合物优异的化学稳定性、低表面能、耐高低温、耐老化、耐腐蚀、抗粘、抗 污介电和自润滑等特点。用含氟聚合物改性环氧树脂，能在很大程度上克服上述环氧树脂 的缺点。但含氟聚合物与环氧树脂相容性差，所得的改性产物往往会出现相分离等缺陷，导 致力学性能，透明性等会有所降低，大大限制了含氟聚合物改性环氧树脂的效果。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种可常温固化含 氟环氧固化剂。该固化剂既含有含氟基团，又含有可与环氧基反应的氨基，能参与环氧树脂 的固化反应，使含氟基团与环氧树脂实现分子水平上的复合，降低相分离的程度，最大限度 发挥含氟基团的改性效果。
[0004] 本发明的另一目的在于提供上述可常温固化含氟环氧固化剂的制备方法。
[0005] 本发明的再一目的在于提供上述可常温固化含氟环氧固化剂的应用。
[0006] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0007] -种可常温固化含氟环氧固化剂，其结构式为：
[0008]
【主权项】
1. 一种可常温固化含氟环氧固化剂，其特征在于：其结构式为：
rv 其中，R为H或碳原子数为1~10的烷基；R1Sh或-ch3;r2Sh或-ch 3;r3^
或-CH2O- ;Rf为碳链长度为Ci~C 1(|的氟代烷基；X为脂肪族多元胺结构中除去NK的部分。
2. 权利要求1所述的可常温固化含氟环氧固化剂的制备方法，其特征在于具体如下步 骤： (1) 含氟含环氧无规共聚物溶液的制备：在容器中加入含氟丙烯酸单体30~50质量 份、（甲基）丙烯酸缩水甘油酯〇~100质量份、烯丙基缩水甘油醚〇~100质量份和有机 溶剂80~150质量份，引发剂0. 5~2质量份，混合均勾，升温至78~120°C搅拌反应8h~ 12h，得到含氟含环氧无规共聚物溶液； (2) 可常温固化含氟环氧固化剂的制备：取步骤（1)制备的含氟含环氧无规共聚物溶 液150质量份，加入40~120质量份脂肪族多元胺，在0~35°C下反应8h~12h ;将反应 混合液减压蒸馏，蒸去溶剂，剩余物真空干燥，得到可常温固化含氟环氧固化剂。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于： 步骤（1)中所述的含氟丙烯酸单体为甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟异丙 酯、（甲基）丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯 酸-1H，IH-全氟代辛酯和甲基丙烯酸十七氟葵酯至少一种。
4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于： 步骤（1)中所述的（甲基）丙烯酸缩水甘油酯与烯丙基缩水甘油醚不同时为〇份。
5. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于： 步骤（1)中所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和过氧化苯甲酰中的至少一 种； 步骤（1)中所述的有机溶剂为丁酮、甲苯、乙酸丁酯和乙酸乙酯中的至少一种。
6. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于： 步骤（2)中所述的脂肪族多元胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中 的至少一种。
7. 权利要求1所述的可常温固化含氟环氧固化剂在制备改性环氧树脂固化物中的应 用。
8. 根据权利要求7所述的应用，其特征在于包括以下步骤： 将环氧树脂80~120质量份、权利要求1所述的可常温固化含氟环氧固化剂5~20 质量份、脂肪族多元胺50~80质量份混合均匀，于0~35°C固化4~10天，得到改性环氧 树脂固化物。
9. 根据权利要求8所述的应用，其特征在于： 所述的环氧树脂为脂环族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、（氢 化）双酚F型环氧树脂和环氧化丁二烯中的任意一种或其混合物。
10. 根据权利要求8所述的应用，其特征在于： 所述的脂肪族多元胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的至少一种。
【专利摘要】本发明公开一种可常温固化含氟环氧固化剂及其制备与应用，属于化学化工合成领域。该含氟环氧固化剂的制备包括含氟含环氧无规共聚物溶液的制备和含氟环氧固化剂的制备两个步骤。该固化剂既含有含氟基团，又含有可与环氧基反应的氨基，能参与环氧树脂的固化反应，使含氟基团与环氧树脂实现分子水平上的复合，降低相分离的程度，最大限度发挥含氟基团的改性效果。使用本发明所述的含氟环氧固化剂改性环氧树脂后，环氧树脂的表面疏水疏油性、力学性能均表现优异。
【IPC分类】C08F8-32, C08F220-22, C08G59-64, C08F220-32, C08F216-14, C08F220-24
【公开号】CN104877111
【申请号】CN201510212700
【发明人】刘伟区, 郭彦娟
【申请人】中科院广州化学有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月28日