[发明专利]一种固化剂及其制备方法和应用有效
申请号: | 202010690400.5 | 申请日: | 2020-07-17 |
公开(公告)号: | CN111875554B | 公开(公告)日: | 2022-05-24 |
发明(设计)人: | 王雷;张磊;麦裕良;李伟浩 | 申请(专利权)人: | 广东省石油与精细化工研究院 |
主分类号: | C07D251/04 | 分类号: | C07D251/04;C08G59/50 |
代理公司: | 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 | 代理人: | 胡辉 |
地址: | 510665 广东省*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 固化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
本发明提供一种固化剂及其制备方法和应用。该固化剂均可在简单的酸解液中进行降解,且有些固化剂还可以在碱解液中降解。利用该固化剂制备的环氧树脂固化物,不仅具备酸和/或碱降解性能,还具有较好的力学性能和热性能,根据GB/T2567‑2008测试的杨氏模量可达2283MPa,最大应力可达76MPa。
技术领域
本发明属于固化剂技术领域,尤其涉及一种固化剂及其制备方法和应用。
背景技术
环氧树脂具有优良的力学性能、电绝缘性能、粘接性能等,但也因其难降解性,使得废弃环氧树脂制品的处理,成为现实难题,研究可降解环氧树脂也因此具有重要的理论和实际意义。
目前,开发可降解环氧固化剂用于可降解环氧树脂的制备是其中一种可行的思路。授权专利CN201280020299.6、CN201310136022.6和CN201310137251.X提供了一类含缩酮和缩醛基团的可降解固化剂,可裂解的缩酮和缩醛键,使固化物降解成热塑性环氧树脂,达到环氧树脂降解回收的目的。但该类固化剂的合成后处理过程较复杂,工业化成本较高,只能用强酸溶液降解。引入六氢三嗪结构是另一种思路。六氢三嗪衍生物的研究已有大量的研究成果,该类化合物合成方法,大多较为简单,且副产物较少,可在酸性溶液中完全降解,部分衍生物可由碱溶液分解。六氢三嗪结构聚合物近期也多有报道,合成方法简单,具优良的力学性能(Science 344,732(2014))。但六氢三嗪衍生物用于环氧树脂固化方面的应用较少,已见报道的,也均需要2-4步,工艺相对复杂,且降解方法只可酸性溶液降解,无法满足部分环氧树脂材料碱性溶液降解的需求。
因此,有必要研发工业化合成条件简单,可在酸/碱溶液中降解的环氧树脂固化剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可酸降解或碱降解的固化剂及其制备方法和应用。通过合成具有特定结构的固化剂,制备可降解环氧树脂固化物。该固化物有较高的力学性能,根据GB/T2567-2008测试的杨氏模量可达2283MPa,最大应力可达76MPa,并可在酸性或碱性溶液中降解。
本发明所采取的技术方案是:
本发明的第一个方面,提供:
一种固化剂,具有式I的通式,
其中,A为n为0~3;Y为选自-H、C1~C4的烷基、腈基、-COOCH3、-COOCH2CH3中的至少一种,R为选自-H、苄基、m为2~6的-(CH2)m-NH2、C1~C4的烷基环己基、环戊基中的至少一种。
优选的,上述式I选自下组:
上述固化剂可在酸解液中降解,所述酸解液的pH≤2。
上述酸解液为选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、对甲苯磺酸、甲酸、醋酸、三氟乙酸中的至少一种与水或有机溶剂组成。
上述固化剂式I中,A为n为0,Y为选自-H、C1~C4的烷基的至少一种时,固化剂还可在碱解液中降解,所述碱解液的pH≥13。
上述碱解液为选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、甲醇钠、乙醇钠中的至少一种与水或有机溶剂组成。
上述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃中的至少一种。
本发明的第二个方面,提供:
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