[发明专利]一种低毒性改性乙二胺固化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性乙二胺固化剂的制备方法，特别涉及一种环氧树脂类改性乙二胺固化剂的制备方法，属于环氧树脂固化剂制备领域。

背景技术

乙二胺是最简单的二胺，为脂肪族二元胺，分子量60，活泼氢当量15，无色液体，作为环氧树脂固化剂使用时，每100份标准树脂用6～8份乙二胺，粘度低、可室温快速固化，用于粘接、浇注、涂料等。

近年来，随着环氧树脂的需求大增，国内对乙二胺产品的需求也是激增，这主要是因为乙二胺是优良的环氧树脂固化剂；也是常用的环氧树脂固化剂。

但是乙二胺有毒，挥发性大，且吸湿性强，在空气中形成白色的烟雾，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。蒸气毒性很强，对粘膜和皮肤有强烈刺激性。接触该品蒸气可引起结膜炎、支气管炎、肺炎或肺水肿，并可发生接触性皮炎。可有肝、肾损害。皮肤和眼直接接触其液体可致灼伤。该品可引起职业性哮喘。误服或吸入高浓度乙二胺蒸汽会引起头痛、晕眩、呼吸短促、恶心、呕吐、气喘性呼吸，甚至发生致命性中毒。

因此，乙二胺不能单独用作环氧树脂固化剂。

为了降低其挥发性和毒性，大多采用酚类(如苯酚、腰果酚等)和甲醛对其进行改性，乙二胺的挥发性和毒性都大大降低。但同时因为酚和甲醛的加入，胺、酚、醛的反应不完全，在固化剂产品中存在较多量的游离胺、游离酚、游离醛，市售产品中往往存在游离酚、游离甲醛含量超标的现象，从而增加了新的毒性，游离酚和游离醛含量过高，在储存和固化过程中游离酚、游离醛会弥散到空气中，对人与自然环境危害较大。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是在于提供一种粘度增加、挥发性小、毒性降低的改性乙二胺固化剂的制备方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种低毒性改性乙二胺固化剂的制备方法，该方法是将含环氧树脂和/或环氧活性稀释剂的苯甲醇溶液滴加至含乙二胺的苯甲醇溶液中，在60～70℃温度下反应，即得改性乙二胺固化剂。

本发明的技术方案，关键在于采用了环氧树脂对乙二胺进行改性，在乙二胺分子上接入环氧树脂或小分子环氧活性稀释剂，环氧基与乙二胺反应活性高，反应彻底，使改性乙二胺的分子量增大，粘度增加，挥发性减小，毒性减小，效果远远优于现有的酚类或甲醛类对乙二胺的改性效果。

优选的方案，乙二胺的活泼氢当量与环氧树脂和/环氧活性稀释剂的环氧当量比例为4～9。当量比小于4时，制备的改性固化剂粘度过大，难以满足固化剂的使用要求，当量比大于9时，乙二胺反应不完全，易挥发生成白烟。

优选的方案，含环氧树脂和/或环氧活性稀释剂的苯甲醇溶液滴加至含乙二胺的苯甲醇溶液中后，整个溶液体系中苯甲醇的质量百分比含量为30～50％。反应过程中采用适量的苯甲醇对反应原料进行稀释，使反应更加平稳、彻底，降低改性固化剂粘度，有利于获得均匀透明度高的改性乙二胺固化剂产品；且苯甲醇可以作为以后固化的促进剂，改善固化物脆性。

优选的方案，滴加过程中：温度控制在80℃以下，滴加时间控制在2～5h内。

优选的方案，反应时间为1～3h。

优选的方案，环氧树脂为环氧当量小于250g/mol的双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂。低分子量的环氧树脂可以有效调节改性固化剂的分子量，有利于改善其后续的应用效果。

优选的方案，所述的环氧活性稀释剂为单环氧和/或双环氧缩水甘油醚。

本发明的技术方案最优选采用环氧树脂用于改性乙二胺，其中以环氧当量小于250g/mol的双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂改性效果最佳。

相对现有技术，本发明技术方案带来的有益技术效果：1)本发明的技术方案采用无毒的高沸点苯甲醇作溶剂，同时采用环氧树脂或环氧小分子化合物对乙二胺进行修饰改性，增加乙二胺的分子量，降低了乙二胺的活泼氢含量，从而降低了挥发性和吸湿性，消除了乙二胺在空气中冒白烟的现象，从而大大降低乙二胺的毒性，可以单独或与其他物质混合使用作为环氧树脂的固化剂使用。2)本发明的改性乙二胺固化剂的制备方法操作简单、流程短，工艺条件温和，得到的产品均匀透明。

具体实施方式

以下实施例旨在进一步说明本发明，而不是限制本发明权利要求的保护的范围。