[发明专利]一种液化芳香胺固化剂组合物及其制备方法，一种环氧树脂组合物及用途

说明书

本发明公开了一种液化芳香胺固化剂组合物及其制备方法。所述的固化剂组合物包含A结构：氯甲基硅氧烷改性的芳香胺，B结构：氯磷酸酯改性芳香胺，A与B的质量比为(0.5‑1.5)：1。本发明所制备的环氧树脂固化剂组合物与环氧树脂混合后可以制备环氧树脂组合物，其具有较低的黏度，更长的操作时间，同时固化物具有较高的韧性，耐热性和阻燃性能，特别是低温冲击强度获得显著提高。

技术领域

本发明属于环氧树脂固化剂领域，具体的涉及一种液化芳香胺固化剂组合物及其制备方法，另外还涉及使用所述的固化剂组合物制备的环氧树脂组合物及用途。

背景技术

在众多的环氧树脂固化剂中,芳香胺环氧固化剂因其固化物具有较高的热变性温度和优异的力学性能而受到广泛的关注，但由于芳香胺固化剂大部分在常温下为固态晶体,且熔点较高,所以必须对现有的高熔点芳香胺固化剂改性以获得良好工艺性的低熔点芳香胺固化剂,从而开发出既有良好工艺性能,又具有较高耐热性能的环氧树脂配方。

专利CN 103554440A公开了一种改性芳香胺固化剂及其制备方法，将六氢苯酐和双氰胺加入反应器中反应，然后将溶解好的间苯二胺类芳香胺和4,4'-二氨基二苯类芳香胺滴入反应器中高温反应，再加入促进剂，得到在较低温度下便与环氧树脂有更好的相容性的芳香胺固化剂，该方法工艺复杂，且并未从化学结构上对芳香胺进行改性实现芳香胺的液化。

专利CN104845049A公开了一种含磷阻燃型POSS/环氧树脂杂化材料，利用磷和硅的协同阻燃效果显著提高了环氧树脂产品的阻燃性能，然而POSS合成成本较高，且对环氧树脂韧性等力学性能无明显提高。

针对上述问题，本发明开发了一种液化芳香胺固化剂，并将其用于环氧树脂组合物制备，通过两种韧性结构芳香胺协同增韧的作用，得到力学性能优异，特别是韧性和低温冲击性能显著提高的环氧树脂组合物，同时将硅和磷元素引入树脂交联网络结构中，显著改善了环氧树脂组合物的阻燃性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液化芳香胺固化剂组合物及其制备方法，该液化芳香胺固化剂具有低粘度，分子高柔性等特点，可显著提高环氧组合物的韧性，阻燃性，耐低温性能。

本发明的另一个目的在于提供一种环氧树脂组合物，其具有良好的耐低温性能及阻燃性。

本发明制备方法设计了两种特定结构的改性芳香胺固化剂，通过将硅氧烷和磷酸酯结构引入对称芳香胺分子中，一方面，实现了芳香胺的液化，第二，两种具有韧性结构的改性固化剂同时引入环氧交联网络结构中，具有协同增韧作用，显著提高了环氧树脂固化物的韧性尤其是耐低温性能，第三，硅-磷具有协同阻燃作用，因此能够得到韧性，阻燃性，耐低温性能等综合性能极佳的环氧树脂固化物，达到了意想不到的技术效果。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种液化芳香胺固化剂组合物，包含1,3-二(氯甲基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷改性的芳香胺，由式A表示,；三氯乙基磷酸酯改性芳香胺，由式B表示；

A：1,3-二(氯甲基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷改性芳香胺

B:三氯乙基磷酸酯改性芳香胺

其中，R₁，R₂是含芳香族的烃基中的任意一种。

1,3-二(氯甲基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷结构式为：

三氯乙基磷酸酯结构式为：

本发明中，所述芳香胺优选自间苯二胺、二氨基二苯基甲烷或二氨基二苯砜。