CN108341927A - 硅烷端基树形结构的环氧固化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅烷端基树形结构的环氧固化剂及其制备方法，属环氧固化剂技术领域。本发明以含有两个或多个胺基的化合物为内核，分别与烯丙基缩水甘油醚、巯基乙酸甲酯、脂环族二元或多元胺依次发生扩链反应而形成的具有大量端氨基的树形分子，随后，再与γ‑(2,3‑环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷进行部分的封端反应制备硅烷端基树形结构的环氧固化剂，所得硅烷端基树形结构的环氧固化剂可兼具良好的韧性、耐温性及耐老化性。
Description
技术领域
本发明涉及环氧固化剂技术领域，特别是涉及一种硅烷端基树形结构的环氧固化剂及其制备方法。
背景技术
环氧树脂具有优异的粘接性能、电绝缘性能和机械性能等，广泛应用于航空航天、电子器件、道路交通等领域，特别是近几年来由于其价格随着工艺的日趋成熟而大幅降低，已经被大量应用在了民用工程体系中。但环氧树脂的固化产物通常具有高交联密度的三维网状结构，主链的运动非常困难，使其固化物韧性低、抗冲击性能差，而且在温度急剧变化的环境中，极易发生形变、开裂等问题。同时，由于环氧常温固化所使用的一般为小分子的胺类固化剂，其本身存在着易变色且气味大易挥发造成人员过敏的问题，目前常规的一些环氧固化剂，特别是韧性较好的一般为聚酰胺类固化剂，例如650等，存在着耐温性较差的问题，往往40～50℃就存在固化物变软的问题，而耐温性较好的酚醛类固化剂如T31系列，其韧性往往不尽人意，使其的应用受到了很大程度的限制。
传统环氧树脂增韧方法包括了使用弹性体、热塑性树脂或刚性颗粒等第二相增韧、热塑性树脂与环氧树脂形成互穿网络结构增韧、控制分子交联状态不均匀性形成有利于塑性变形的非均匀结构增韧等方法，但物理改性后获得的较好的韧性的代价往往是以牺牲粘接强度、耐热性等其他性能。其中从分子结构上去设计来达到增韧改性的化学方法相比于简单的物理共混显示出更大的优势，它在提高韧性同时依旧可以保持优良综合性能。树形聚合物由于其特殊的结构，已逐渐被应用到环氧固化剂的增韧改性中。它所提供的大量的端基基团和柔性的分子链段，能有效的降低环氧固化过程的收缩应力从而增加韧性，同时可通过引入一些功能化的基团到其高支化度的分子链中或者直接使其成为分子末端基团，这就为提升其固化物的其他性能提供了巨大的潜力，使其在兼具高韧性的同时，其他综合性能也能有所突出。
目前树形结构的环氧固化剂的研究主要集中在以一些已有的结构简单且支化程度较高的化合物为基础进行简单的改性或者物理共混、复配来达到一定的增韧效果，但这些聚合物结构较为简单和单一，往往最后韧性有余但其他方面如刚性、耐热性方面又有所欠缺，综合性能仍不理想。
公告号为CN103467749B的中国发明专利公开了一种具有-C-N-柔性链结构的超支化聚合物，其复配型固化剂及其制备方法，该发明所制备的固化体系具有较高韧性、能在超低温环境中工作的特点，但该发明所制备的柔性超支化聚合物需要经过与芳香胺的复配工艺才能显示出较好刚性和耐温性，但芳香胺有毒。
发明内容
本发明的目的就是克服上述现有技术的不足，提供一种可兼具良好的韧性、耐温性及耐老化性的硅烷端基树形结构的环氧固化剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：硅烷端基树形结构的环氧固化剂，该固化剂的结构通式为：
通式中R1选自：-CH2CH2-、
R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-；
R3选自：
硅烷端基树形结构的环氧固化剂，该固化剂的结构通式为：
通式中R1选自：-CH2CH2-、
R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-；
R3选自：
n＝1～3。
制备上述硅烷端基树形结构的环氧固化剂，包括以下步骤：
1)将多胺类化合物溶解于异丙醇中，然后，逐滴滴加烯丙基缩水甘油醚，升温至40～60℃，充分搅拌反应4～6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到小分子胺类化合物与烯丙基缩水甘油醚的加成物A，其反应方程式为：
2)将步骤1)中加成物A溶解于异丙醇中，然后，逐滴滴加巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至60～70℃，反应4～6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B，其反应方程式为：
3)将步骤2)中加成物B溶解于甲醇，然后，在冰水浴下，逐滴滴加小分子脂环族胺，搅拌均匀后，升温至25～35℃，再缓慢滴加三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应18～22h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的小分子脂环族胺，得到端基为伯胺的1.0G(一代)树形分子(注：由多胺类化合物为内核结构开始反应，然后依次与烯丙基缩水甘油醚、巯基乙酸甲酯、脂环族胺进行支化扩链反应而得到的最终端基为伯胺的终产物，称为1.0G树形分子，上述几步反应可以看作一个反应周期，当不断重复上述反应周期时，即可得到不同代数的树形分子)，其反应方程式为：
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中小分子胺类化合物，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G(二代)树形分子；
5)将步骤4)中2.0G树形分子溶于甲醇中，然后，缓慢滴加γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至45～55℃，并搅拌反应4～6h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，并于75℃的真空干燥箱中放置24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其反应方程式为：
或为，
其中，最终的产物根据反应程度的不同，结构也不限于上图所示。
进一步地，所述步骤1)中的多胺类化合物选自乙二胺、多乙烯多胺和脂环族多胺。
再进一步地，所述多乙烯多胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺，四乙烯五胺；所述脂环族多胺选自甲基环己二胺、甲基环戊二胺。
再进一步地，所述步骤1)中，多胺类化合物的氨基中所含活泼氢和烯丙基缩水甘油醚中所含环氧基团的摩尔比为1∶1～1.2。
再进一步地，所述步骤2)中，加成物A中所含双键与巯基乙酸甲酯中所含巯基的摩尔比为1∶1～1.2。
再进一步地，所述步骤3)中，脂环族胺选自甲基环戊二胺、甲基环己二胺和异佛尔酮二胺。
再进一步地，所述步骤3)中，脂环族胺中所含氨基与加成物B中所含酯基的摩尔比为1∶1～1.5。
再进一步地，所述步骤5)中γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和2.0G树形分子的质量比为5～30％。
本发明具有以下有益效果：
本发明制备的硅烷端基树形结构的环氧固化剂，引入了含脂环结构的胺类和含有柔性长链树形结构，并采用硅烷偶联剂(γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷)对树形结构的支化分子进行不同程度的封端，相对于650为代表的聚酰胺类固化剂，韧性得到进一步提升，且耐温性提升明显，100℃时依旧无软化现象，与T31为代表的酚醛胺类固化剂相比，冲击韧性显出了较大的优势，同时也兼具了T31优异的耐热及耐湿热老化性能，且色泽较浅，扩展了其应用范围。
附图说明
图1为本发明实施例8所制备的硅烷端基树形结构的环氧固化剂的红外光谱图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将12g乙二胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加94g烯丙基缩水甘油醚，升温至40℃，充分搅拌反应4h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到乙二胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中23g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加16g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至60℃，反应4h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中44.2g加成物B溶解于30mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加36g甲基环戊二胺，搅拌30min后，升温至25℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应18h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环戊二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中乙二胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加2gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至45℃，并搅拌反应4h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R1为：-CH2CH2-，
R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：
实施例2
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将12g乙二胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加94g烯丙基缩水甘油醚，升温至50℃，充分搅拌反应5h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到乙二胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中23g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加16g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至65℃，反应5h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中44.2g加成物B溶解于30mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加40g甲基环己二胺，搅拌30min后，升温至30℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应20h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环己二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中乙二胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加6gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至50℃，并搅拌反应5h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R1为：-CH2CH2-，
R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：
实施例3
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将12g乙二胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加94g烯丙基缩水甘油醚，升温至60℃，充分搅拌反应5h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到乙二胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中23g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加16g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至70℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中44.2g加成物B溶解于30mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加54g异佛尔酮二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应22h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的异佛尔酮二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中乙二胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加12gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至55℃，并搅拌反应5h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中R1为：-CH2CH2-，
R2为：，-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-
R3为：
实施例4
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将22g甲基环戊二胺溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加96g烯丙基缩水甘油醚，升温至50℃，充分搅拌反应6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到甲基环戊二胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中29g加成物A溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加18g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至70℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中57g加成物B溶解于15mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加36g甲基环戊二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应22h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环戊二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中甲基环戊二胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加2gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至45℃，并搅拌反应5h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中R1为：
R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：
实施例5
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将22g甲基环戊二胺溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加96g烯丙基缩水甘油醚，升温至55℃，充分搅拌反应5h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到甲基环戊二胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中29g加成物A溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加18g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至65℃，反应5h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中48g加成物B溶解于15mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加42g甲基环己二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应21h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环己二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中甲基环戊二胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加6gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至50℃，并搅拌反应6h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R1为：
R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：
实施例6
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将22g甲基环戊二胺溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加96g烯丙基缩水甘油醚，升温至55℃，充分搅拌反应6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到甲基环戊二胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中29g加成物A溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加18g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至70℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中48g加成物B溶解于15mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加54g异佛尔酮二胺，搅拌30min后，升温至30℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应22h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的异佛尔酮二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中甲基环戊二胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加12gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至55℃，并搅拌反应4h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R1为：
R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：
实施例7
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将25g甲基环己二胺溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加105g烯丙基缩水甘油醚，升温至50℃，充分搅拌反应6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到甲基环己二胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中26g加成物A溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加22g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至60℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中48g加成物B溶解于15mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加30g甲基环戊二胺，搅拌30min后，升温至25℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应22h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环戊二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中甲基环己二胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中50g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加2.5gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至45℃，并搅拌反应6h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R1为：
R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：
实施例8
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将25g甲基环己二胺溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加105g烯丙基缩水甘油醚，升温至50℃，充分搅拌反应6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到甲基环己二胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中26g加成物A溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加20g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至70℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中48g加成物B溶解于15mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加34g甲基环己二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应22h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环己二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中甲基环己二胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中50g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加7.5gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至45℃，并搅拌反应5h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R1为：
R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：
实施例9
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将25g甲基环己二胺溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加105g烯丙基缩水甘油醚，升温至55℃，充分搅拌反应4h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到甲基环己二胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中26g加成物A溶解于15mL异丙醇中，然后，逐滴滴加20g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至65℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中48g加成物B溶解于15mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加46g异佛尔酮二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应20h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的异佛尔酮二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中甲基环己二胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中50g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加15gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至50℃，并搅拌反应5h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R1为：
R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：
实施例10
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将20g二乙烯三胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加128g烯丙基缩水甘油醚，升温至50℃，充分搅拌反应6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到二乙烯三胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中34g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加30g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至70℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中40g加成物B溶解于25mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加24g甲基环戊二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应22h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环戊二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中二乙烯三胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加2gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至45℃，并搅拌反应4h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：n＝1。
实施例11
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将20g二乙烯三胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加128g烯丙基缩水甘油醚，升温至40℃，充分搅拌反应6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到二乙烯三胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中34g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加30g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至60℃，反应4h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中40g加成物B溶解于25mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加27g甲基环己二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应18h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环己二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中二乙烯三胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加6gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至50℃，并搅拌反应5h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：n＝1。
实施例12
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将20g二乙烯三胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加128g烯丙基缩水甘油醚，升温至60℃，充分搅拌反应4h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到二乙烯三胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中34g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加30g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至70℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中40g加成物B溶解于25mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加36g异佛尔酮二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应20h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的异佛尔酮二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中二乙烯三胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加12gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至55℃，并搅拌反应4h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：n＝1。
实施例13
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将20g三乙烯四胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加95g烯丙基缩水甘油醚，升温至50℃，充分搅拌反应6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到三乙烯四胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中55g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加43g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至70℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中73g加成物B溶解于25mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加38g甲基环戊二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应22h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环戊二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中三乙烯四胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加2gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至45℃，并搅拌反应4h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：n＝2。
实施例14
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将20g三乙烯四胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加95g烯丙基缩水甘油醚，升温至40℃，充分搅拌反应6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到三乙烯四胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中55g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加43g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至60℃，反应4h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中73g加成物B溶解于25mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加44g甲基环己二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应18h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环己二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中三乙烯四胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加6gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至50℃，并搅拌反应5h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：n＝2。
实施例15
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将20g三乙烯四胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加95g烯丙基缩水甘油醚，升温至60℃，充分搅拌反应4h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到三乙烯四胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中55g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加43g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至70℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中73g加成物B溶解于25mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加56g异佛尔酮二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应20h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的异佛尔酮二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中三乙烯四胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加12gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至55℃，并搅拌反应4h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：n＝2。
实施例16
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将20g四乙烯五胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加85g烯丙基缩水甘油醚，升温至50℃，充分搅拌反应6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到四乙烯五胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中70g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加58g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至70℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中120g加成物B溶解于25mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加62g甲基环戊二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应22h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环戊二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中四乙烯五胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加2gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至45℃，并搅拌反应4h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：n＝3。
实施例17
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将20g四乙烯五胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加85g烯丙基缩水甘油醚，升温至40℃，充分搅拌反应6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到四乙烯五胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中70g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加58g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至60℃，反应4h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中120g加成物B溶解于25mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加72g甲基环己二胺，搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应18h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的甲基环己二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中四乙烯五胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加6gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至50℃，并搅拌反应5h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：n＝3。
实施例18
硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
1)将20g四乙烯五胺溶解于10mL异丙醇中，然后，逐滴滴加85g烯丙基缩水甘油醚，升温至60℃，充分搅拌反应4h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到四乙烯五胺与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中70g加成物A溶解于20mL异丙醇中，然后，逐滴滴加58g巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入质量分数为1％的偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至70℃，反应6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中120g加成物B溶解于25mL甲醇，然后，放入三口烧瓶并将三口烧瓶置于冰水浴中，在磁力搅拌条件下，逐滴滴加95g异佛尔酮二胺，并搅拌30min后，升温至35℃，再缓慢滴加1mL三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应20h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的异佛尔酮二胺，待无馏出分时继续减压蒸馏1h，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中四乙烯五胺，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中40g 2.0G树形分子溶于15mL甲醇中，然后，缓慢滴加12gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至55℃，并搅拌反应4h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再将产物于75℃条件下真空干燥24h，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其化学结构式为：
式中，R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-，
R3为：n＝3。
将本发明实施例1～实施例18制备的硅烷端基树形结构的环氧固化剂和通用固化剂650及T31(均来自常州常耐合成材料科技有限公司)，按各自理论配比与E-51环氧树脂反应固化，并对其冲击韧性、软化点、老化性能等指标进行检测，具体检测方法如下：
将E-51环氧树脂与活性碳酸钙按1∶2的质量比进行混合，制备A组份；将本发明实施例1～实施例18制备的硅烷端基树形结构的环氧固化剂、通用固化剂650及T31与活性碳酸钙按1∶2的质量比进行混合，制备B组份。然后，按照本发明实施例1～实施例18制备的硅烷端基树形结构的环氧固化剂、通用固化剂650及T31的理论配比将A、B两组分进行混合固化。为保证试样固化完全且在同等条件下测试，所有试样均在80℃烘箱中固化48h后进行性能测试。固化剂的色泽采用铁钴法进行测定；胺值采用盐酸-乙醇法进行测定；热变形温度按照GB/T 1634-2004《塑料负荷变形温度的测定》中的B法对各试样进行测定；压剪、湿热老化按照JC/887-2001《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》中规定制样和测试方法进行测量；冲击韧性按照GB/T 2567-2008《树脂浇铸体性能试验方法》制作试样并测试数据。表1为本发明实施例1～实施例18制备的硅烷端基树形结构的环氧固化剂、通用固化剂650及T31的性能测试结果。
表1
由表1可知，本发明制备的硅烷端基树形结构的环氧固化剂，相对于650为代表的聚酰胺类固化剂，韧性得到进一步提升，且耐温性提升明显，100℃时依旧无软化现象，与T31为代表的酚醛胺类固化剂相比，冲击韧性显出了较大的优势，同时也兼具了T31优异的耐热及耐湿热老化性能，且色泽较浅，也扩展了其应用范围。
取少量甲基环己二胺、本发明步骤4)制备的2.0G树形分子和本发明步骤5)制备的硅烷端基树形结构的环氧固化剂做红外分析，图1为甲基环己二胺、本发明步骤4)制备的2.0G树形分子和本发明步骤5)制备的硅烷端基树形结构的环氧固化剂的红外谱图。
由图1可知，甲基环己二胺(HTDA)的红外谱图中，3340cm-1左右处的吸收峰为化合物中伯胺缔合结构中氨基的N—H键的伸缩振动，2920cm-1左右处的吸收峰为烷烃结构中C-H键的伸缩振动，1460cm-1左右处的吸收峰为烷烃结构中C-H键的变形振动，1570cm-1左右处的吸收峰为伯胺中的N-H键的变形振动，1340cm-1左右处的吸收峰为伯胺中C-N键的伸缩振动；
相比于甲基环己二胺(HTDA)的红外谱图，2.0G树形分子的红外谱图区别在于3250cm-1左右处出现较宽的吸收峰，该峰为羟基中的H-O键的伸缩振动以及仲酰胺结构中N-H的伸缩振动，说明环氧与伯胺发生了开环反应，而且，2.0G树形分子的红外谱图中，3100cm-1处的吸收峰为酰胺结构中N-H键的伸缩振动，1640cm-1左右新出现的吸收峰为中酰胺结构中C＝O双键的变形振动，进一步说明了分子结构中含有酰胺键，而C-S键的伸缩振动吸收峰也在2900cm-1附近，使得原来在C-H键处的伸缩振动吸收峰在此处强度变大；
相比于2.0G树形分子的红外谱图，本发明制备的硅烷端基树形结构的环氧固化剂，在1200cm-1处出现新的吸收峰，该吸收峰为Si-C的变形振动，在1100cm-1出现的新吸收峰，该吸收峰为Si-O键的伸缩振动，综合上述峰值变化，可说明本发明步骤5)中的硅烷偶联剂(γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷)已成功接上本发明步骤4)中的2.0G树形分子。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (9)
1.硅烷端基树形结构的环氧固化剂，其特征在于：它的结构通式为：
通式中R1选自：-CH2CH2-、
R2为：-CH2CHOHCH2OCH2CH2SCH2CONH-；
R3选自：
n＝1～3。
2.制备权利要求1所述的硅烷端基树形结构的环氧固化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将多胺类化合物溶解于异丙醇中，然后，逐滴滴加烯丙基缩水甘油醚，升温至40～60℃，充分搅拌反应4～6h后，减压蒸馏，除去溶剂异丙醇及过量的烯丙基缩水甘油醚，得到小分子胺类化合物与烯丙基缩水甘油醚的加成物A；
2)将步骤1)中加成物A溶解于异丙醇中，然后，逐滴滴加巯基乙酸甲酯，待混合均匀后，在氮气保护下，加入偶氮二异丁腈作为引发剂，继续搅拌并升温至60～70℃，反应4～6h后，减压蒸馏除去溶剂异丙醇及过量的巯基乙酸甲酯，得到端基为酯基的加成物B；
3)将步骤2)中加成物B溶解于甲醇，然后，在冰水浴下，逐滴滴加脂环族胺，搅拌均匀后，升温至25～35℃，再缓慢滴加三乙醇胺，随后，在氮气保护下，反应18～22h，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇和过量的脂环族胺，得到端基为伯胺的1.0G树形分子；
4)将步骤3)中1.0G树形分子替代步骤1)中多胺类化合物，并重复步骤1)～步骤3)，即可得端基为伯胺的2.0G树形分子；
5)将步骤4)中2.0G树形分子溶于甲醇中，然后，缓慢滴加γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，搅拌至反应完全后，在氮气保护下，升温至45～55℃，并搅拌反应4～6h，随后，进行减压蒸馏，除去溶剂甲醇，再进行真空干燥，即得硅烷端基树形结构的环氧固化剂。
3.根据权利要求2所述的硅烷端基树形结构的环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，多胺类化合物选自乙二胺、多乙烯多胺和脂环族多胺。
4.根据权利要求3所述的硅烷端基树形结构的环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述多乙烯多胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺，四乙烯五胺；所述脂环族多胺选自甲基环己二胺和甲基环戊二胺。
5.根据权利要求2所述的硅烷端基树形结构的环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，多胺类化合物的氨基中所含活泼氢与烯丙基缩水甘油醚中所含环氧基团的摩尔比为1∶1～1.2。
6.根据权利要求2所述的硅烷端基树形结构的环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，加成物A中所含双键与巯基乙酸甲酯中所含巯基的摩尔比为1∶1～1.2。
7.根据权利要求2所述的硅烷端基树形结构的环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，脂环族胺选自甲基环戊二胺、甲基环己二胺和异佛尔酮二胺。
8.根据权利要求2所述的硅烷端基树形结构的环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，脂环族胺中所含氨基和加成物B中所含酯基的摩尔比为1∶1～1.5。
9.根据权利要求2所述的硅烷端基树形结构的环氧固化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中，γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和2.0G树形分子的质量比为5～30％。
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