[发明专利]一种潜伏型环氧树脂液态固化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种潜伏型环氧树脂液态固化剂及其制备方法，属于有机合成技术领域，该潜伏型液态固化剂由含羟基的咪唑化合物与多元酸或酚基酸及其酯在催化剂及带水剂存在下进行加热缩聚反应制得；制备方法采取加热缩聚法的工艺生产方式，由含羟基咪唑类化合物与多元酸或酚基酸及其酯在催化剂及带水剂存在下进行加热缩聚反应，制得一种液体状含咪唑基团的多元酯化合物；采用该方法生产所需反应设备及生产工艺简单，制得的液态潜伏性固化剂适用期长，与环氧树脂复配工艺简便，不受配方中溶剂或稀释剂影响，并可实现中低温固化；固化物耐热性及电性能优异。

技术领域

本发明涉及一种液态的环氧树脂潜伏型固化剂及其制备方法，具体是一种含酸基或酚基的改性咪唑，属于有机合成技术领域。

背景技术

环氧树脂潜伏型固化剂主要用于单组份环氧体系，该体系与双组分配方相比，不需要使用前复配，计量准确，不造成浪费，使用方便;又由于环氧树脂在加热固化后其固化物性能更为优异，因此在电子工业上获得广泛应用。潜伏型固化剂主要包括双氰胺，酰肼，硼胺络合物，酚醛树脂，改性咪唑等，它们均呈粉末状态，不易与液体环氧树脂混合均匀，只能以颗粒形式分散于环氧树脂中，其与环氧树脂反应时不是以分子状态接触而反应，而是在颗粒表面进行化学反应，整个体系反应不均匀，造成机械强度和电性能的下降。特别是由于颗粒的存在，不能用在需要渗透的细小工件中。硼胺酯类固化剂虽然是液体，但其固化条件太过苛刻，需要高温及长时间的固化，只能用于一些复合材料领域，不能用于电子电器领域。

咪唑类化合物是环氧树脂优良固化剂，反应速度快，产物耐热性和电性能好，但其与环氧树脂混合后，仅有数小时的使用期，大大限制了其在工业上的应用。如果将其改性为潜伏型固化剂，则往往成为固体，又不便于使用。考虑到酸性物质能减缓叔胺类固化剂的固化速度，如果能将酸性基团引入到咪唑上，同时又使其呈液体状态，则能够制备出液态的环氧树脂潜伏型固化剂。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种环氧树脂潜伏型液态固化剂及其制备方法，弥补现有市场上粉末状潜伏型固化剂的不足。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种环氧树脂潜伏型液体固化剂，是由含羟基咪唑类化合物与多元酸或酚基酸及其酯在催化剂及带水剂存在下进行加热缩聚反应，制得一种液体状含咪唑基团的多元酯化合物。将该物质与环氧树脂混合均匀，具有较长的使用期，并且能在80～100℃低温快速固化，固化物具有优秀的机械强度及电绝缘性能。

所述含羟基咪唑类化合物，是指咪唑环的N1位上连有烷基羟基或烷氧基羟基的化合物。

所述咪唑类，包括咪唑，2-甲基咪唑，2-乙基咪唑，2-丙基咪唑，2-丁基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，2-苯基咪唑，2-苯基-4-甲基咪唑，2-十一烷基咪唑，2-十七烷基咪唑。

所述烷基羟基，是指羟乙基，3-羟基丙基，2-羟基丙基。

所述烷氧基，是指甲氧基，乙氧基，丙氧基，丁氧基，苯氧基，苄氧基，辛氧基，乙烯醚氧基，丙烯醚氧基。

所述多元酸，指乙二酸，丙二酸，丁二酸，丁烯二酸，戊二酸，乙二酸，葵二酸，苯二酸。

所述酚基酸及其酯，是指水扬酸，尼泊金酸，乙酸基苯酚，丙酸基苯酚，该类化合物的酯类形式，以及在苯环上有取代基的烷基化物。

所述催化剂包括无机强酸及有机强酸及固体酸。

所述带水剂主要是能与水形成共沸的芳香烃。

所述加热缩聚反应，是指羧基和羟基在加热状态下生成酯的反应。

所述加热反应，特指反应温度在50～200℃之间。

本发明的有益效果是：