CN108586709A - 延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法 - Google Patents

延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，包括以下步骤：瓶中投入2‑乙基‑4‑甲基咪唑，去离子水，搅拌升温至20‑50℃。缓慢滴加定量甲醛，滴加完用去离子水冲洗；升温至60‑90℃，保温16‑20小时；去少量上层清液，用稀盐酸中和至PH为7~8；用少量乙酸乙酯萃取，然后放入冷藏室降温至3‑8℃；用布氏漏斗抽滤并用水洗，滤饼放入烧杯，加水搅拌20‑50分钟，抽滤并用水洗；滤饼用50‑80℃真空烘箱烘干得潜伏性促进剂；将促进剂与酸酐固化剂混合均匀。通过复合配方的形式，使用潜伏性的促进剂，对酸酐固化剂进行改性，能大大延长环氧树脂体系的适用性，解决了环氧树脂适用性短的问题。

Description

延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法。
背景技术
环氧树脂与酸酐固化剂在各个行业中应用越来越广，其发展潜力非常大，环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物。由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，因此它是一种热固性树脂。双酚A型环氧树脂不仅产量最大，品种最全，而且新的改性品种仍在不断增加，质量正在不断提高。
酸酐类固化剂有：(1)邻苯二甲酸酐又称苯酐、酞酐、苯二甲酸酐，简称PA。白色针状晶体或粉末，有轻微的气味。熔点128～131℃，沸点295℃(升华)。低毒，LD508000mg/kg。酸酐当量148，参考用髓30～50份，适用期室温6h；100℃/4h；120℃/1.5h。固化条件100℃/2h+150℃/5h或100℃/12h或140℃./8h或150℃/6h或200℃/6h。固化物热变形温度100～152℃，吸水性(24h)0.05％。(2)四氢邻苯二甲酸酐又称四氢苯酐，简称△4一THPA。白色结晶粉末。熔点103～104℃(顺式异构体)。低毒，LD501590mg/kg。酸酐当量152，参考用量55～65份。固化条件140℃/16h或200℃/1～2h。固化物热变形温度118℃。(3)偏苯三甲酸酐甘油酯又称甘油三(偏苯三甲酸酐)酯，简称TMG(TMTA)，白色结晶粉末。熔点65～75～C。酸酐当量204，羧基当量102，参考用量66～80份。固化条件150～C/1h+180～C/8h或200～C/8h。固化物热变形温度～220～C。
环氧树脂与酸酐固化剂在应用中，必须要添加促进剂。目前，行业中所使用的促进剂，在高温下都能快速反应，但是在低温下，反应速度还是偏快，造成混合料在使用过程中，粘度较快变大，操作不方便，甚至时间长了无法操作，浪费材料。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，其能解决环氧树脂适用性短的问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，包括以下步骤：
S101：瓶中投入2-乙基-4-甲基咪唑，去离子水，搅拌升温至20-50℃。缓慢滴加定量甲醛，滴加完用去离子水冲洗；
S102：升温至50-90℃，保温16-20小时；
S103：去少量上层清液，用稀盐酸中和至PH为7～8；
S104：用少量乙酸乙酯萃取，然后放入冷藏室降温至3-8℃；
S105：用布氏漏斗抽滤并用水洗，滤饼放入烧杯，加水搅拌20-50分钟，抽滤并用水洗；
S106：滤饼用50-80℃真空烘箱烘干得潜伏性促进剂；
S107：将促进剂与酸酐固化剂混合均匀。
进一步地，在步骤S101中，2-乙基-4-甲基咪唑与去离子水的比例为590:33。
进一步地，2-乙基-4-甲基咪唑与甲醛的比例为2/3到1/3之间。
进一步地，2-乙基-4-甲基咪唑与甲醛的比例为33:19.2。
进一步地，在步骤S102中，升温至60-90℃。
进一步地，在步骤S102中，升温至70℃。
进一步地，在步骤S102中，保温16小时。
进一步地，在步骤S105中，搅拌时间为30分钟。
进一步地，在步骤S104中，放入冷藏室降温至5℃。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
通过复合配方的形式，使用潜伏性的促进剂，对酸酐固化剂进行改性，能大大延长环氧树脂体系的适用性，解决了环氧树脂适用性短的问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，一种延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，包括以下步骤：
S101：瓶中投入2-乙基-4-甲基咪唑，去离子水，搅拌升温至20-50℃。缓慢滴加定量甲醛，滴加完用去离子水冲洗；
S102：升温至60-90℃，保温16-20小时；
S103：去少量上层清液，用稀盐酸中和至PH为7～8；
S104：用少量乙酸乙酯萃取，然后放入冷藏室降温至3-8℃；
S105：用布氏漏斗抽滤并用水洗，滤饼放入烧杯，加水搅拌20-50分钟，抽滤并用水洗；
S106：滤饼用50-80℃真空烘箱烘干得潜伏性促进剂；
S107：将促进剂与酸酐固化剂混合均匀。
上述工艺中的制备潜伏性促进剂化学反应如下：
通过复合配方的形式，使用潜伏性的促进剂，对酸酐固化剂进行改性，能大大延长环氧树脂体系的适用性，解决了环氧树脂适用性短的问题。
实施例一：瓶中投入2-乙基-4-甲基咪唑，去离子水，搅拌升温至20-50℃。缓慢滴加定量甲醛，滴加完用去离子水冲洗；2-乙基-4-甲基咪唑与去离子水的比例为590:33，2-乙基-4-甲基咪唑与甲醛的比例为2/3到1/3之间。
升温至70℃，保温16-20小时；去少量上层清液，用稀盐酸中和至PH为7～8；用少量乙酸乙酯萃取，然后放入冷藏室降温至5℃；用布氏漏斗抽滤并用水洗，滤饼放入烧杯，加水搅拌30分钟，抽滤并用水洗；滤饼用60℃真空烘箱烘干得潜伏性促进剂；将促进剂与酸酐固化剂混合均匀。
实施例二：瓶中投入2-乙基-4-甲基咪唑，去离子水，搅拌升温至20-50℃。缓慢滴加定量甲醛，滴加完用去离子水冲洗；2-乙基-4-甲基咪唑与去离子水的比例为590:33，2-乙基-4-甲基咪唑与甲醛的比例为33:19.2。
升温至70℃，保温16-20小时；去少量上层清液，用稀盐酸中和至PH为7～8；用少量乙酸乙酯萃取，然后放入冷藏室降温至5℃；用布氏漏斗抽滤并用水洗，滤饼放入烧杯，加水搅拌30分钟，抽滤并用水洗；滤饼用60℃真空烘箱烘干得潜伏性促进剂；将促进剂与酸酐固化剂混合均匀。
实施例三：瓶中投入2-乙基-4-甲基咪唑，去离子水，搅拌升温至20-50℃。缓慢滴加定量甲醛，滴加完用去离子水冲洗；2-乙基-4-甲基咪唑与去离子水的比例为590:33，2-乙基-4-甲基咪唑与甲醛的比例为33:19.2。
升温至50℃，保温16-20小时；去少量上层清液，用稀盐酸中和至PH为7～8；用少量乙酸乙酯萃取，然后放入冷藏室降温至5℃；用布氏漏斗抽滤并用水洗，滤饼放入烧杯，加水搅拌30分钟，抽滤并用水洗；滤饼用60℃真空烘箱烘干得潜伏性促进剂；将促进剂与酸酐固化剂混合均匀。
实施例四：瓶中投入2-乙基-4-甲基咪唑，去离子水，搅拌升温至20-50℃。缓慢滴加定量甲醛，滴加完用去离子水冲洗；2-乙基-4-甲基咪唑与去离子水的比例为590:33，2-乙基-4-甲基咪唑与甲醛的比例为33:19.2。
升温至90℃，保温16-20小时；去少量上层清液，用稀盐酸中和至PH为7～8；用少量乙酸乙酯萃取，然后放入冷藏室降温至5℃；用布氏漏斗抽滤并用水洗，滤饼放入烧杯，加水搅拌30分钟，抽滤并用水洗；滤饼用60℃真空烘箱烘干得潜伏性促进剂；将促进剂与酸酐固化剂混合均匀。
实施例五：瓶中投入2-乙基-4-甲基咪唑，去离子水，搅拌升温至20-50℃。缓慢滴加定量甲醛，滴加完用去离子水冲洗；2-乙基-4-甲基咪唑与去离子水的比例为590:33，2-乙基-4-甲基咪唑与甲醛的比例为33:19.2。
升温至60℃，保温16-20小时；去少量上层清液，用稀盐酸中和至PH为7～8；用少量乙酸乙酯萃取，然后放入冷藏室降温至5℃；用布氏漏斗抽滤并用水洗，滤饼放入烧杯，加水搅拌30分钟，抽滤并用水洗；滤饼用60℃真空烘箱烘干得潜伏性促进剂；将促进剂与酸酐固化剂混合均匀。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101：瓶中投入2-乙基-4-甲基咪唑，去离子水，搅拌升温至20-50℃，缓慢滴加定量甲醛，滴加完用去离子水冲洗；
S102：升温至50-90℃，保温16-20小时；
S103：去少量上层清液，用稀盐酸中和至PH为7~8；
S104：用少量乙酸乙酯萃取，然后放入冷藏室降温至3-8℃；
S105：用布氏漏斗抽滤并用水洗，滤饼放入烧杯，加水搅拌20-50分钟，抽滤并用水洗；
S106：滤饼用50-80℃真空烘箱烘干得潜伏性促进剂；
S107：将促进剂与酸酐固化剂混合均匀。
2.如权利要求1所述的延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，其特征在于：在步骤S101中，2-乙基-4-甲基咪唑与去离子水的比例为590:33。
3.如权利要求1所述的延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，其特征在于：2-乙基-4-甲基咪唑与甲醛的比例为2/3到1/3之间。
4.如权利要求3所述的延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，其特征在于：2-乙基-4-甲基咪唑与甲醛的比例为33:19.2。
5.如权利要求1所述的延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，其特征在于：在步骤S102中，升温至60-90℃。
6.如权利要求5所述的延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，其特征在于：在步骤S102中，升温至70℃。
7.如权利要求1所述的延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，其特征在于：在步骤S102中，保温16小时。
8.如权利要求1所述的延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，其特征在于：在步骤S105中，搅拌时间为30分钟。
9.如权利要求1所述的延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，其特征在于：在步骤S104中，放入冷藏室降温至5℃。
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