[发明专利]一种阻燃型月桂烯基多元胺环氧固化剂的制备方法

说明书

一种阻燃型月桂烯基多元胺环氧固化剂的制备方法，将不饱和醛加入到反应器中，一定温度下与月桂烯反应制得月桂烯基醛；然后将制得的月桂烯基醛与亚磷酸二酯和多元胺反应得到阻燃型月桂烯基多元胺。本发明所制备的阻燃型月桂烯基多元胺可用于环氧固化剂领域，阻燃型月桂烯基多元胺是一类全新的绿色环保型环氧固化剂，具有粘度低、胺值高、调配自由性强等优点，用其制得的环氧固化物具有阻燃性好、强度高、耐腐蚀性强、耐候性好的特点。在汽车、电子、医疗、建筑等领域可具有广泛的应用前景。产品采用环保可再生的月桂烯为原料，制备工艺简单，反应条件缓和，大大提高月桂烯的产品附加值。

技术领域

本发明属于环氧树脂领域，特别涉及一种阻燃型月桂烯基多元胺环氧固化剂的制备方法。

背景技术

曼尼希碱多元胺是一类应用广泛的改性胺环氧固化剂，它通常以酚类、醛类和多胺类化合物通过曼尼希反应制得,具有常温呈液态、活性高、操作性好、可低温或潮湿环境固化环氧树脂，其环氧固化物具有极好的柔韧性、抗腐蚀性、粘结性及耐水性，目前已广泛应用于粘结剂、环氧涂料、建筑结构胶等领域。

然而阻燃性差却成为阻碍曼尼希碱多元胺固化剂及环氧树脂进一步发展的重要因素。因此对其进行合理的阻燃改性是一大研究热点。阻燃剂的添加是改善树脂阻燃性能的重要途径。环氧树脂大多阻燃性能较差，固化涂层受热易变形甚至着火，通常的解决方法是添加适量的阻燃剂，常规阻燃剂大多属于非反应型阻燃剂，改性后的固化体系存在阻燃性能低下、阻燃剂易析出等现象。反应型磷系阻燃改性可赋予环氧固化体系优异的阻燃性能，磷是一种易形成化合物的元素，P—O—C键或P—C键具有很好的稳定性，含磷阻燃体系可在一定温度下热分解，形成耐热残炭层，实现其阻燃功能。磷酸酯类化合物是一种常见的功能型化合物，热分解比较低，在燃烧过程中，很容易形成耐热炭层，起到隔热、隔氧的作用，以达到良好的阻燃效果；含有磷酸酯结构的环氧树脂固化物的初始热分解温度和玻璃化转化温度一般比较低，含磷的环氧固化物是一种绿色环保型材料，在使用过程中不会对人的身体及环境带来影响。

月桂烯是一种常见的天然单萜烯资源，其分子结构中含有两个顺式的共轭双键和一个孤立的双键，其三个独特的双键结构使其成为合成香料和药物中间体的重要原料，例如可用月桂烯合成柑菁醛、薄荷醇、橙花醇、柠檬醛、香茅醛、龙涎酮等。月桂烯作为一种化学性质活泼的天然产物，但工业上大部分只用于合成香料，这大大限制了它的应用。本研究采用月桂烯开发新型的阻燃型曼尼希碱多元胺环氧固化剂，不仅提高了环氧树脂材料的阻燃性能，也使得单萜烯资源在高值化产业开发利用上具有重要的研究意义。

发明内容

解决的技术问题：本发明将阻燃性P元素引入到曼尼希碱多元胺环氧固化剂中，用来提高环氧树脂固化物的阻燃性能，提供了一种阻燃型月桂烯基多元胺环氧固化剂的制备方法，分子结构中融合磷系阻燃基团，可显著提高环氧固化物的阻燃性，使得环氧树脂在汽车、医疗、电子、建筑等领域可具有更广泛的应用前景。

技术方案：一种阻燃型月桂烯基多元胺环氧固化剂的制备方法，由以下步骤制得：第一步：将不饱和醛加入到反应器中，升温到45～55℃，按摩尔比为不饱和醛:月桂烯＝1:(1～1.2)的比例滴加月桂烯，滴加过程中温度维持在50～60℃；滴加完毕后，在60～80℃下反应3～7h，得到月桂烯基醛；第二步：然后将多元胺加入到反应容器中，搅拌，0～10℃低温条件下将与多元胺等摩尔比的月桂烯基醛滴加至混有溶剂A的多元胺中，溶剂A与多元胺的摩尔比为5:1，滴加完毕后继续反应1～2h得中间产物B，然后加入与中间产物B等摩尔比的亚磷酸二酯，并在60～100℃条件下反应6～10h，减压蒸馏除去多余的游离胺和溶剂，即得到油状物阻燃型月桂烯基多元胺。

上述的不饱和醛为丙烯醛、茴香醛、对二甲基丙烯醛、2-乙基丙烯醛或3-甲基巴豆醛。

上述多元胺为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、己二胺、二乙烯三胺、间苯二胺、邻苯二胺、四甲基乙二胺、十二烷二元胺、丙二醇双-(4,4'-二氨基)苯甲酸酯或4,4'-二氨基二苯基醚。