可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于高分子材料的特种助剂，属于含氟催化剂及其制备方法，具体涉及一种可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂及其制备方法。是环氧树脂/胺类固化体系专用的优良快速固化催化剂，可以提高固化体系的耐水性，降低表面张力。
【背景技术】
[0002]胺类固化剂是环氧树脂的重要固化剂，由于种类不同，固化温度从室温到高温。一般，中温和高温固化剂需要催化剂才可以满足实际需要，固化后的环氧树脂体系由于含有羟基等极性基团极易吸水，降低了固化体系的耐水性。氟化聚合物一般应用于双疏性材料，防污材料，低摩擦和不粘材料领域。因此，在固化体系中引入氟可以降低表面能，提高其耐水性。本专利采用氟化酸和聚醚胺制备的含氟催化剂，可以明显提高环氧树脂/胺类固化反应速度，同时，含氟催化剂中氟原子引入可以降低固化体系的表面能，影响体系的浸润性、黏附性和耐溶剂性。C-F键的键能高于C-C键能，在聚合物中引入C-F键可以提高聚合物的化学性和热稳定性。如果氟原子在表面富集，固化体系可应用于低表面能的涂层。如果氟原子在聚合物网络中，可以提高固化体系的防水性。
【发明内容】
[0003]要解决的技术问题
[0004]为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂及其制备方法，加快胺类固化环氧树脂的反应速度，提高固化体系的耐水性。
[0005]技术方案
[0006]一种可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂，其特征在于组份是摩尔比为1:2?2.5的聚醚胺和氟化酸。
[0007]所述氟化酸为三氟乙酸、全氟庚酸或氟化壬酸。
[0008]所述聚醚胺为2官能度含有端氨基聚氧化丙烯醚或端氨基聚氧化乙烯醚，胺值440?500mg KOH/g ο
[0009]一种制备所述可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂的方法，其特征在于步骤如下:
[0010]步骤1:将聚醚胺与氟化酸按摩尔比为1:2?2.5的比例进行混合；
[0011 ]步骤2:在40 °C反应之下40?60分钟，得到可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂。
[0012]有益效果
[0013]本发明提出的一种可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂及其制备方法，采用氟化酸与聚醚胺生成一种含氟铵盐，室温下为棕红色液体，易溶于水，PH值为4?7，对于环氧树脂/胺类固化剂具有极好的催化性。本发明的可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂制备操作简单、易行，由于含有氟原子，所催化固化的体系具有低的表面能，较好的耐水性，使得其在涂料、电子包封料、复合材料方面具有潜在的应用前景。
[0014]本发明的催化剂可用本体聚合法生产，所得产物纯净。本发明催化剂的主要性能:外观:棕红色液体，pH值:4?7，有效含量:大于99 %，溶解性:易溶于水。这种催化剂比DMP-30活性大，与胺类固化剂相容性好，可以提高固化体系的耐水性，降低表面能，所固化的环氧树脂/胺类固化体系具有更广阔的应用领域和更大的应用价值。
[0015]本发明研制了一种含氟催化剂，与胺类固化剂相容性好，催化效果优于现有市场销售的三_(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)，能使环氧树脂快速固化，可满足环氧树脂/胺类固化体系快速固化的要求，含有氟原子能改善固化体系的抗水性、浸润性和表面能。
[0016]本发明相比现有技术的优点在于:合理的配方及生产工艺，在大幅度提高催化剂催化活性的情况下，氟原子的引入，可以提高固化体系的耐水性，降低表面能，改善浸润性。且本发明催化剂可以用本体法生产，生产工艺简单，产物纯净，分子量分布窄，全部采用国产原材料，成本低。
【具体实施方式】
[0017]现结合实施例对本发明作进一步描述:
[0018]本发明的技术思想是:由聚醚胺(D-230)与含氟酸(三氟乙酸，全氟庚酸，全氟壬酸)反应合成一种含氟铵盐催化剂。D230中的端氨基与三氟乙酸中羧基上的羟基发生了反应，生成了铵盐，可以打开环氧基，从而可以催化环氧树脂和胺类固化体系。因其本身为聚醚胺改性结构，因此作为催化剂，与胺类固化剂相容性好，含有氟原子，可以提高固化体系的抗水性，降低固化物的表面能。
[0019]实施例1:
[0020]将I摩尔聚醚胺和2摩尔三氟乙酸投于反应器中，升温至40°C，搅拌40分钟，降温至25 °C，出料，冷却即得本发明催化剂。
[0021]实施例2:
[0022]将I摩尔聚醚胺和2.5摩尔全氟庚酸投于反应器中，升温至50°C，搅拌60分钟，降温至25°C，出料，冷却即得本发明催化剂。
[0023]实施例3:
[0024]将I摩尔聚醚胺和2.2摩尔全氟壬酸投于反应器中，升温至65°C，搅拌60分钟，降温至25°C，出料，冷却即得本发明催化剂。
【主权项】
1.一种可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂，其特征在于组份是摩尔比为1:2?2.5的聚醚胺和氟化酸。2.根据权利要求1所述可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂，其特征在于:所述氟化酸为三氟乙酸、全氟庚酸或氟化壬酸。3.根据权利要求1所述可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂，其特征在于:所述聚醚胺为2官能度含有端氨基聚氧化丙烯醚或端氨基聚氧化乙烯醚，胺值440?500mg KOH/go4.一种制备权利要求1?3所述任一项可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂的方法，其特征在于步骤如下: 步骤I:将聚醚胺与氟化酸按摩尔比为I: 2?2.5的比例进行混合； 步骤2:在40°C反应之下40?60分钟，得到可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂。
【专利摘要】本发明涉及一种可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂及其制备方法，采用氟化酸与聚醚胺生成一种含氟铵盐，室温下为棕红色液体，易溶于水，pH值为4～7，对于环氧树脂/胺类固化剂具有极好的催化性。本发明的可提高环氧树脂/胺类固化体系耐水性的含氟催化剂制备操作简单、易行，由于含有氟原子，所催化固化的体系具有低的表面能，较好的耐水性，使得其在涂料、电子包封料、复合材料方面具有潜在的应用前景。
【IPC分类】C08G59/68, C08G59/50, C08G65/332
【公开号】CN105646848
【申请号】
【发明人】刘念杰, 徐文辉, 吴先锋, 苏小军
【申请人】咸阳伟华绝缘材料有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月18日