[发明专利]一种含咪唑基团的环氧树脂潜伏性固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含咪唑基团的环氧树脂潜伏性固化剂及其制备方法。本发明的潜伏性固化剂是由咪唑类化合物,多元胺,异氰酸酯,环氧树脂及聚甲基丙烯酸酯按比例5～45%于80～180℃熔融反应，冷却后粉碎制得。本发明潜伏性固化剂所用原料为市场通用品，价廉易得，工艺简便，所制得的固化剂可实现中低温固化，并且适用期长，耐热性优异，粘接强度高。

技术领域

本发明涉及一种固化剂及其制备方法，具体是一种含咪唑基团的环氧树脂潜伏性固化剂及其制备方法，属于有机合成技术领域。

背景技术

环氧树脂是一类热固性树脂，广泛应用于电子电器，航空航天，复合板材及建筑加固等领域，通常制成胶黏剂，涂料，油墨，线路板和纤维基复合材料。但环氧树脂本身属热塑性，并无实用价值，必须与多元胺，酸酐，酚醛，叔胺等固化剂发生交联反应才有实用价值。上述固化剂一旦与环氧树脂混合，必须在短时间内用完，否则会凝胶导致无法使用，不但造成材料浪费，而且每次配料过程也很繁琐，生产效率低下。为克服以上固化剂的缺点，在环氧树脂体系中引入了潜伏性固化剂：即和环氧树脂混合后，常温不反应，加热才能产生交联反应。

现有的潜伏性固化剂品种有双氰胺及改性双氰胺，酰肼，改性咪唑或微胶囊化咪唑，有机硼胺等。这几种类型的固化剂，有的固化温度太高，如双氰胺和酰肼，能耗高，损伤被粘接的基材。有的电性能不好，如硼胺会腐蚀电子线路。

咪唑类固化剂可以中低温（≥60℃）固化环氧树脂，固化物的耐热性能和绝缘性能俱佳，是一类优良的可用于电子电器上的固化剂。但咪唑类化合物和环氧树脂交联后，其固化物性脆，粘接强度不高，并且没有潜伏性，只能现配现用。专利JP58-13623和CN1537878公开了咪唑与环氧树脂加成物固化剂，JP59-227925公开咪唑与异氰酸酯反应固化剂，其共同缺点就是与环氧树脂混合后贮存时间短，潜伏性差。JP52-3828也有公开加入酚醛树脂作为贮存稳定剂，但造成固化温度升高和固化速度下降。

异氰酸酯可以封闭咪唑仲胺，降低咪唑环的活性，延长咪唑作为固化剂的使用寿命，并提高粘接强度。多元胺和环氧树脂均可参与异氰酸脂和咪唑的扩链反应，从而进一步延长贮存期。少量聚甲基丙烯酸酯的加入，可以与上述各组分中的氨基、羟基发生胺解和酯交换反应，不但更进一步提高了贮存期，而且还降低了固化物的脆性。

综合以上性质，如果将咪唑类化合物与上述原料反应，则可制备出含咪唑基团的并附加多种优良特性的潜伏性固化剂。由于性能要求不同，各成份比例变化较大，将其用于胶黏剂，涂料，油墨，封装材料及复合材料中，可极大提高固化物的粘接，耐热和绝缘性能。现有技术未见有用该方法制备含咪唑的潜伏性固化剂的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现中低温固化、具有综合优异性能的咪唑型潜伏性固化剂，其与环氧树脂的配合物适用期长，固化物耐热，电绝缘性能好，有较好的韧性，粘接强度高，克服现有市场上同类型产品的不足。

本发明的技术方案如下：一种含咪唑基团的环氧树脂潜伏性固化剂，由咪唑类化合物，多元胺，异氰酸酯，环氧树脂和聚甲基丙烯酸酯按质量比例5～45%在80～180℃下熔融，冷却后粉碎制得。

进一步地，所述咪唑类化合物为咪唑环上带氢基或烷基，烷基包括饱和烷基或者芳香基团。

更进一步地，所述咪唑类化合物还包括咪唑环N1位上连接有烷基胺。

进一步地，所述多元胺为二元胺，尤其是脂肪族胺和芳香族胺。

进一步地，所述异氰酸酯包括芳香族异氰酸酯及非芳香族异氰酸酯，每个分子的异氰酸酯基团可能为两个或多个。

进一步地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，双酚F型环氧树脂或酚醛环氧树脂中的一种。

进一步地，所述环氧树脂为低分子量的液体环氧树脂。

进一步地，所述聚甲基丙烯酸酯优选长链甲基丙烯酸酯单体的均聚物或者共聚物。