[发明专利]双环氧基芳香酚及其制备方法、超支化酚醛胺环氧固化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种双环氧基芳香酚及其制备方法、超支化酚醛胺环氧固化剂及其制备方法，所得到的双环氧基芳香酚可以与胺类固化剂、醛类合成超支化酚醛胺环氧固化剂,在解决酚醛胺固化剂脆性较大所导致的固化物制品力学性能不足的缺陷的同时，增强了固化剂的反应活性与耐腐蚀性能，使其可更好的应用于胶粘剂及防腐涂料领域。

技术领域

本发明属于环氧树脂领域，可应用于胶粘剂、防腐涂料、复合材料等领域，具体的涉及一种双环氧基芳香酚及其制备方法、超支化酚醛胺环氧固化剂及其制备方法。

技术背景

固化剂是一类增进或控制固化反应的物质或混合物，环氧固化剂是常见的固化剂之一，胺类固化剂是环氧固化剂中使用量及应用范围都非常大的一类固化剂。胺类固化剂虽然使用广泛，但其普遍具有挥发性与毒性等问题，同时也易与空气中的水、二氧化碳反应，从而影响使用效果。由曼尼希反应合成出的酚醛胺类固化剂，是由酚类，胺类与醛类缩合反应生成的产物，该类固化剂具有反应活性强，耐热性强，使用配比要求不严格等优点，被广泛应用于胶粘剂，防腐涂料等领域。但由于其本身脆性较大，韧性比较差，严重限制了其应用。

近年来如何增强酚醛胺类固化剂的韧性成为了研究热点。专利 CN103865037A提供了一种二甲苯树脂与酚类化合物反应的中间产物，用以合成酚醛胺类固化剂，通过二甲苯链段在酚醛胺固化剂中的引入，增强了其耐腐蚀性能；但其韧性仍相对偏低，整体呈现脆性。专利CN106243301A通过用聚酰胺对酚醛胺进行改性的方法解决简单物理复配中所存在的固化剂相容性差的问题，同时由于聚酰胺的引入，有效增强了固化体系的反应活性及固化物的韧性。但该方法存在反应原料无法彻底反应，产物状态不稳定，黏度随存放时间持续增长的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双环氧基芳香酚及其制备方法，该双环氧基芳香酚可用于制备环氧树脂、环氧固化剂等，该芳香酚在与二胺进行反应后，可制得具有双伯氨基结构的芳香酚，可同时作为酚醛胺中的胺与酚组分参与合成反应，从而可制备出具有超支化结构的酚醛胺类固化剂。

本发明的另一目的在于提供一种超支化酚醛胺环氧固化剂及其制备方法，该固化剂在保证酚醛胺类固化剂原有的耐腐蚀性能的同时，克服了该类固化剂脆性较大的缺陷，增强其固化物的韧性。

本发明的技术方案如下：

一种双环氧基芳香酚，其结构式为，

其中，R₁为C1-C20的烷基，优选C1-C10的烷基，更优选C1-C4的烷基。优选的，所述双环氧基芳香酚的制备方法为：将3,5-二乙烯基苯酚、氯气和水加入到反应器中，在20-30℃条件下，反应2-3小时；然后加入石灰水进行皂化反应，生成双环氧基芳香酚。

优选的，所述3,5-二乙烯基苯酚的结构式为

其中，R₁为C1-C20的烷基，优选C1-C10的烷基，更优选C1-C4的烷基，例如甲基、乙基、丙基,异丙基或丁基。优选的，所述3,5-二乙烯基苯酚、氯气和石灰水中氢氧化钙的摩尔比为1：2～4：2～4。

优选的，所述3,5-二乙烯基苯酚:氯气:水的摩尔比为1:2-4:2-4。

该反应的反应路线如下：

本发明还提供一种超支化酚醛胺环氧固化剂，其结构式为：

其中R₁为C1-C20的烷基，优选C1-C10的烷基，R₂为亚烷基或脂环基、芳香基的桥联基团，例如亚甲基、亚乙基或丙基、丁基、苯基、环己基、取代环己基、二环己基的桥联基团，R₃为氢、烷基或苯基，优选氢、C1-C10的烷基或苯基。