[发明专利]一种潜伏型桥连二酸酐固化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种潜伏型桥联二酸酐固化剂及其制备方法和应用。本发明的潜伏型桥联二酸酐固化剂，结构式为：用均苯四甲酸二酐与端羟基二元醇如脂肪族二元醇、聚醚二元醇、聚酯二元醇等的开环酯化反应制备；本发明通过酸酐与端羟基二元醇反应，不仅成功将难溶性固体酸酐转化成便于使用的液体形式，有效改善了酸酐与环氧树脂的室温互溶性，且将该桥联二酸酐作为潜伏性固化剂用于POSS杂化自固化纳米环氧树脂涂料体系，还可有效实现该涂料的中温热固化，并改善涂层硬度、耐冲击等性能。

技术领域

本发明属精细化工中的树脂涂料用潜伏性固化剂领域，具体涉及一种潜伏型桥连二酸酐固化剂的制备方法及该剂在潜伏性自固化环氧树脂涂料与涂层方面的应用。

背景技术

环氧树脂，亦即分子两端连有环氧基或侧链连有多个环氧基的有机树脂。环氧树脂，化学反应活性高，附着力好、粘接性强、耐化学腐蚀性优异且有良好电绝缘性，因而在化工防腐与粘接、电缆防潮与电路板封装、电子电气元件灌封与绝缘等方面有广泛应用。

从文献可见，使环氧树脂发生固化所用的固化剂大多为有机胺(如二乙烯三胺、聚醚胺、4,4＇-二氨基二苯甲烷、双氰胺、聚酰亚胺等)或酸酐(如甲基六氢苯酐、邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐)等固化剂(见专利CN102633987、CN105801869、CN103146150等)，其中酸酐固化剂尤以挥发性与毒性低、对皮肤刺激性小、固化后的涂层电性能优良、体积收缩性小等优点而著称。然而，普通的小分子酸酐受结构等固有特性影响，熔点高、室温条件下大多呈固体，显然，这导致此类固化剂与环氧树脂的室温互溶反应性较差，故只能在高温条件下使用，亟待改进。

将固体酸酐经化学反应转化成便于应用的液体形式，既可改善酸酐固化剂与环氧树脂的室温互溶与反应性，又可使涂层有望在中温实现热固化，进而可拓展酸酐固化环氧树脂涂料、涂层的应用范围。基于此，本发明利用均苯四甲酸酐(PMDA，mp283-286℃、难溶性固体)与端羟基二元醇的化学反应，不仅成功将高熔点、室温难溶性PMDA转化成了使用方便的液态形式，且将目标产物作为固化剂用于潜伏性自固化环氧树脂涂料体系构筑，还有效实现了环氧树脂涂料的热固化，并使涂层的柔韧性、硬度等性能得到了有益改善。

发明内容

为解决固体酸酐与环氧树脂室温互溶反应性差、难溶、使用不便等缺陷，本发明公开了一种使用便捷、与环氧树脂互溶性好的液态潜伏性桥连二酸酐固化剂的制备方法以及该酸酐在潜伏性自固化环氧树脂涂料涂层中的应用。为此，本发明将均苯四甲酸二酐(PMDA)和端羟基二元醇(DO)在溶剂中先进行开环酯化反应，首先制得结构中同时含有羧基和酸酐基的羧基化桥联二元酸酐(CAB)，然后以潜伏性自固化环氧树脂涂料与涂层为对象，并对该酸酐进行了应用。

本发明所采取的具体技术方案如下：

一种潜伏型桥联二酸酐固化剂，其特征在于，具有下列(I)式所示的结构：