[发明专利]一种可溶性硫/萜烯共聚物作为固化剂在环氧树脂中的应用

说明书

本发明属于环氧树脂固化技术领域，公开了一种可溶性硫/萜烯共聚物作为固化剂在环氧树脂中的应用。本发明首次报道硫磺和萜烯得到的可溶性硫/萜烯共聚物作为环氧树脂固化剂的应用，为一种新型的硫醇类固化剂。本发明利用的原料便宜易得，且硫磺在工业中有大量的剩余，硫磺的有效利用可以避免资源的浪费，环保可持续。萜烯作为广泛存在于植物的自然产物，也是一种可循环资源。本发明利用硫/萜烯共聚物作为固化剂得到的环氧树脂固化物，有较好的韧性，优于一般树脂的阻尼特性等。

技术领域

本发明属于环氧树脂固化技术领域，特别涉及一种可溶性硫/萜烯共聚物作为固化剂在环氧树脂中的应用。

背景技术

环氧树脂固化剂主要包括胺类、酸酐类、咪唑类和硫醇类，而大多数固化剂都具有一定的毒性，跟时下人们关注的环境污染热点问题不适应，无毒或低毒的固化剂才是发展的重要趋势。目前硫醇类固化剂生产技术要求较高，国内发展工艺还不适合生产。工业上一般用二氯乙基缩甲醛和过量的多硫化钠缩合成聚硫橡胶，然后水洗除去大量的副产物，生产工艺复杂，污水排放量大，原材料成本较高。现在也有一些改性聚硫橡胶的制备方法，如CN201010156621.0中先是聚醚多元醇和多元异氰酸酯反应得到端羟基聚氨酯预聚物，再与硫醇基羧酸在杂多酸催化剂下脱水，得到改性聚硫橡胶。该方法原料复杂毒性较大并且反应过程复杂。

而本发明申请人早期申请的发明专利CN201510207935.1公开了一种硫/萜烯共聚物及其合成方法，该方法工艺简单。本发明申请人首次提出将其作为固化剂应用于环氧树脂中。本发明申请人发现该硫/萜烯共聚物是富硫低聚物，存在的S-S键、C-S键、S-H键分别赋予了聚合物不同性质，S-H键使聚合物和环氧树脂反应成为可能性，而萜烯的亲脂性很好，易溶于有机试剂，让聚合物和环氧树脂可以很好地共混相容，使固化反应可以进行，S-S键和C-S键则赋予固化后的环氧树脂有较好地柔韧性、控冲击性能。

本发明申请中的可溶性硫/萜烯共聚物为新型的聚硫型固化剂，其通过硫磺和萜烯通过逆硫化反应生成，原料简单易得，制备方法简单，可大量生产，工艺操作简单并且应用效果显著。硫磺作为石油化工产业的副产品，年产量也逐年增长，但是其利用率非常有限，若能得到充分利用，将减少工业资源浪费。萜烯是可再生的自然资源，原料丰富。

发明内容

为了克服上述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溶性硫/萜烯共聚物作为固化剂在环氧树脂中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种可溶性硫/萜烯共聚物作为固化剂在环氧树脂中的应用。

所述可溶性硫/萜烯共聚物可根据发明专利CN201510207935.1的制备方法得到。

应用中，所述可溶性硫/萜烯共聚物的用量为环氧树脂质量的20～100％。

应用中，还加入促进剂，所述促进剂的用量为环氧树脂质量的0.5～2％。

所述应用，具体步骤为：将可溶性硫/萜烯共聚物和环氧树脂在有机溶剂体系下溶解混合，加入促进剂混合均匀，真空除溶剂，浇注成型，在80～130℃固化2～8h，再150～200℃下固化2～5h，得到固化的环氧树脂材料。

所述的环氧树脂可为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂等环氧树脂中的至少一种。

所述的促进剂可为2-乙基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基，4-甲基咪唑、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚等促进剂中的至少一种。

所述的有机溶剂包括卤代烃、醚或苯中的至少一种。

所述的卤代烃优选为氯仿、二氯甲烷或四氯化碳；

所述的醚优选为四氢呋喃或二氧六环；

所述的苯优选为甲苯。