[发明专利]环氧树脂固化剂的制备方法及其所制得的产品

说明书

该发明涉及一种环氧树脂固化剂及其制备方法，特别是一种以环氧高级脂肪酸酯与多烷撑多胺的缩合物为基本组成的环氧树脂固化剂。

目前，环氧树脂固化剂中应用最多的是多烷撑多胺和聚酰胺类。多烷撑多胺类作为固化剂具有固化速度快、粘度底、固化膜耐化学药品性能好的优点，但吸潮性强，易失效，活化期短，添加量小，使用严格，不易掌握，而且该类固化剂分子量小，挥发度高，对人体的皮肤及呼吸系统有很高的毒性；聚酰胺类固化剂克服了多烷撑多胺类固化剂的某些不足，固化后韧性好、活化期长，添加量大，使用不严格，易掌握且吸潮性小，挥发性小对人体毒性低，但固化后，耐热性、耐化学药品性能下降，低温下固化交联度低，固化剂粘度高不易与环氧树脂混合，需加入溶剂或其他促进剂配合使用。而且我国生产聚酰胺的主要原料-二聚酸，供应不足，所以聚酰胺类固化剂主要靠进口，价格昂贵。

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，而提供一种以廉价的不饱和脂肪酸为原料，具有多胺和酰胺双重结构，且具有多胺类和聚酰胺类固化剂两者优点：产品粘度低，易于与环氧树脂配合，吸湿性小，可长期使用，低温下活化期长，中温下迅速固化，固化膜硬度高的环氧树脂固化剂。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种环氧树脂固化剂，其基本组成为：

式中：R1=H或C8H17    R2=C8H16或C7H14 m=0-3的整数 n=2或3。两种组分的重量百分比含量和为100％。环氧树脂固化剂是环氧高级脂肪酸酯与多烷撑多胺的缩合物，环氧高级脂肪酸酯与多烷撑多胺反应的摩尔比为1∶0.5-5，温度为100℃-110℃，压力为20-40毫米汞柱。

本发明的目的还可以通过如下措施来达到：环氧高级脂肪酸酯与多烷撑多胺反应的摩尔比为1∶0.5-3，环氧高级脂肪酸酯，可以是环氧高级脂肪酸甲酯、环氧高级脂肪酸乙酯、环氧高级脂肪酸丁酯。

本发明与已有技术相比具有如下优点：由于采取了环氧高级脂肪酸酯与多烷撑多胺缩合物为基本组成，使环氧树脂固化剂同时具有多胺和酰胺双重结构，因而具有多胺和酰胺类固化剂两者的优点，使环氧树脂固化剂粘度低，易于与环氧树脂混合，吸湿性小，可长期使用，低温下活化期长，中温下迅速固化，固化膜硬度高；环氧高级脂肪酸酯是以廉价的不饱和脂肪酸酯为原料，因而成本低。下面是环氧树脂固化剂与二乙烯三胺和三乙烯四胺吸湿性的比较。(见表一)

下面结合反应式详细说明本发明：

反应式：当R1=H时，R2=C8H17，R1=C8H17时R2=C7H14 m=0，1，2，3；n=2，3

不饱和高级脂肪酸在酸催化下(H₂SO₄)与醇按1∶1.5-3摩尔比反应，经精制得到不饱和脂肪酸酯，不饱和脂肪酸酯在H₂SO₄催化下用H₂O₂+CH₃COOH氧化得到环氧高级脂肪酸酯，经水洗、碱洗，脱水精制后按1∶0.5-5的摩尔比加入多烷撑多胺，然后加入溶剂苯，苯的量使体系的温度保持在100-110℃，反应8小时，馏出溶剂，然后于减压下反应4小时，压力为20-40毫米汞柱，然后在200-210℃，40毫米汞柱下馏出未反应的胺，得到黄色油状物，使用不同量的胺得到外观类似的产品，该产品含有组分(1)和组分(2)，组分(1)和组分(2)的含量总和为100％。这就是环氧树脂固化剂。

实施例1

将0.25mol油酸(约78.9ml)加入73ml乙醇，4滴浓H₂SO₄加热回流4h，蒸出乙醇，水洗一次，5％Na₂CO₃水溶液洗一次，无水Na₂SO₄干燥精馏得64.7g油酸乙酯。

将26.05mol油酸乙酯，加入2.57ml乙酸，0.11ml浓H₂SO₄混匀，在50-60℃滴加20.4ml30％的H₂O₂溶液，反应8-12h后检验无油酸乙酯存在后，结水层，水洗，Na₂CO₃溶液洗，用无水Na₂SO₄干燥，得到环氧油酸乙酯。