[发明专利]超增韧的缩水甘油酯改性胺固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超增韧的缩水甘油酯改性胺固化剂及其制备方法，制备方法包括如下步骤：(1)将油酸和环氧氯丙烷，在催化剂存在下反应，获得氯醇酯中间体；(2)将氢氧化钠溶液加入步骤(1)的氯醇酯中间体，进行环化反应；(3)然后从反应产物中，收集油酸缩水甘油酯；(4)将所得油酸缩水甘油酯加入异佛尔酮二胺反应，然后减压脱除过量的异佛尔酮二胺，即得油酸缩水甘油酯改性异佛尔酮二胺固化剂。本发明具有环氧值高、氯含量低、粘度小等特点，大大提高了环氧树脂固化产物的韧性和冲击强度。

技术领域

本发明涉及一种用于环氧树脂的胺固化剂及其制备方法。

背景技术

环氧树脂具有突出的粘接性能、优良的机械性能、良好的耐热性能、较高的稳定性能，且具有加工性好、固化后收缩率小等优良性能，广泛应用于涂覆材料、胶黏剂、泡沫材料、纤维增强复合材料等领域。

由于单纯的环氧树脂预聚物几乎没有使用价值，只有加入固化剂发生固化反应才能呈现出优良的使用价值。

然而，目前采用的固化剂固化的环氧树脂固化物的交联密度高，内应力大、质脆、耐冲击性差等缺陷，使得环氧树脂在某些特定高科技领域的应用受到不同程度的限制。因此增韧环氧树脂固化物是环氧树脂研究的热点问题之一。

环氧树脂固化物增韧改性大致分为两种：物理方法改性和化学方法改性。物理方法改性则主要通过加入改性剂，与环氧树脂和固化剂形成共混结构，最终达到提高固化物性能的目的。化学方法改性主要是通过合成，引入柔性链段或基团，合成出新型结构的具有韧性的环氧树脂或固化剂。

目前市场上具有增韧作用的环氧树脂固化剂，如缩水甘油醚改性胺固化剂593，聚醚胺D230等，但前者593固化剂会显现出韧性、吸湿等性能的不足以及粘接强度差、剧烈放热、外力或冷热冲击易开裂等缺点，后者聚醚胺中聚醚的热氧化稳定性不佳，在氧化的作用下聚醚容易断链，生成低分子的羰基和羰基化合物。

至今为止市场上尚无用于E51等常规环氧树脂固化的缩水甘油酯改性胺固化剂品种，更无具有增韧作用的缩水甘油酯改性胺固化剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种超增韧的缩水甘油酯改性胺固化剂及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足相关领域应用的需要。

本发明所述的超增韧的缩水甘油酯改性胺固化剂，其结构式如下：

所述的超增韧的缩水甘油酯改性胺固化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将油酸和环氧氯丙烷，在催化剂存在下，80-110℃反应1.5-3.0h，获得氯醇酯中间体；

所述的催化剂为叔胺(如三乙胺、三丁胺)、季膦盐(如四丁基氯化膦、四丁基溴化膦)的其中一种，重量用量为油酸质量的0.5-5％，优选1-4％；

各个组分的重量份数配比为：

油酸∶环氧氯丙烷＝1∶1-16，摩尔比，优选摩尔配比为1∶3-9；

(2)将氢氧化钠溶液加入步骤(1)的氯醇酯中间体，优选的采用滴加的方式加入步骤(1)的氯醇酯中间体，滴加时间为0.8-2.1h，然后进行环化反应，反应温度为40-85℃，反应时间为2-5h；

所述的氢氧化钠溶液的重量浓度为20～50％，油酸∶氢氧化钠＝1∶1.1-2.0，摩尔比；

(3)然后从反应产物中，收集油酸缩水甘油酯；

优选的，所述的收集油酸缩水甘油酯依次包括如下步骤：

萃取、水洗中和、油水分离、减压脱除挥发物；

其中：所述的萃取方法，包括如下步骤：