专利名称：腰果油改性固体芳香胺环氧固化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环氧固化剂，特别是一种腰果油改性固体芳香胺环氧固化剂。
背景技术：
固化剂是环氧树脂应用领域中不可缺少的重要组成部分。它与环氧树脂一样决定 着固化产物的物理性能。在众多环氧树脂固化剂中，应用最广、用量最大的当属脂肪胺类固 化剂，因它具有反应速度快、可室温固化等特点，广泛应用于胶黏剂、灌封料、涂料、地坪等。 然而低级脂肪胺，如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺及多乙烯多胺等的相对 分子质量较低、挥发性大、毒性大、对人体伤害也大；而且在低级脂肪胺分子中，因活泼氢较 多，固化反应速度很快，室温下就发生激烈反应，使固化收缩应力大、易开裂、性脆；尤其是 用量少、配比要求严格，给使用者也带来不便；脂肪胺易吸潮、易吸收C02导致固化物抗冲 击、抗剥离强度也差，因此国外已基本不直接使用这些低级脂肪胺。用酚、醛对脂肪胺进行改性是解决上述缺陷的重要途径之一，我国自从1983年华 东化工学院与昆山助剂厂联合推出了曼尼希碱型(酚醛改性胺)固化剂T-31，该传统的 T-31的合成工艺就是在反应釜中首先加入45份的苯酚和45份乙二胺，搅拌均勻，直至放热 出现，然后在50-60摄氏度下滴加45份的37%的甲醛水溶液。要求滴加的速度慢，不能使 系统的温度超过65度。滴完甲醛后升温保温2-3小时，然后真空脱水。该反应应严格控制醛的加入速度和反应温度，否则，极易发生暴聚并使反应产物 粘度增大，形成树脂状物。同时因为使用37%的甲醛水溶液，使反应系统引入较大量的水， 是其产品的后处理变复杂，能量消耗较大，同时造成乙二胺的较大损失。
发明内容
本发明的目的是要提供一种能有效降低使用温度的腰果油改性固体芳香胺环氧 固化剂。本发明的目的是要提供一种腰果油改性固体芳香胺环氧固化剂。本发明的目的是这样实现的首先选用原材料腰果油、二氨基二苯基甲烷和多 聚甲醛；其中，腰果油选用没有经过提纯的腰果酚，主要成分腰果酚的含量在60-80% ；二氨 基二苯基甲烷，英文简称DDM，选用固态，固态含量大于97 %，颜色从浅棕色到淡黄色；多聚 甲醛，选用固态为白色颗粒，固态含量大于98%;通过曼尼希反应合成具有苯环和长脂肪链 的酚醛胺；原材料按照质量百分比配制腰果油，55-75% ；二氨基二苯基甲烷，20-35% ；多 聚甲醛，5—15% ；合成方法如下首先按重量比称取原材料，将腰果油加入至反应釜中，升温至 40°C时加入多聚甲醛，保持温度65°C以下，加入多聚甲醛的时间为0. 5-1小时，待多聚甲醛 完全溶解；多聚甲醛完全溶解后升温至90-95°C，加入二氨基二苯基甲烷，恒温保持3-4小 时，二氨基二苯基甲烷溶解后搅拌混合均勻；将混合均勻的合成物质放入至真空炉内，真空
3脱水，脱出反应生成的水分；降温后检测，包装。有益效果由于采用了上述方案，本发明采用原材料有腰果油，是腰果这种植物的 汁液，无毒环保色泽黑有一定的粘度，主要成分为腰果酚，腰果酚是腰果油的精致产品，纯 度高色泽浅黄、透明、有明显的油香味，采用的腰果油为未提纯的原汁，较腰果酚有价格低 易取得的优势；还有二氨基二苯基甲烷，英文缩写简称DDM，为固态，未经加工改性不能直 接和液体环氧树脂在常温条件下固化使用，与腰果油和多聚甲醛反应后实现了 DDM在常温 条件下固化液体环氧树脂，通过腰果油提供的酚羟基更有效地降低了芳香胺固化环氧树脂 对可使用的环境温度的要求，最低使用环境温度能达-8摄氏度，同时，腰果油含有的柔性 链段也改善了 DDM刚性，使固化物韧性有所增加。还有多聚甲醛为固态，不会给系统人为引 进大量的水分，使后处理变得简单，可以节约大量的能源。达到了本发明的目的。优点本发明使用的腰果油为天然植物腰果的副产品，腰果油中的腰果酚未经提 纯价格极低，使整体固化剂成品价格低廉；所使用的腰果油不需要提纯成腰果酚，避免了提 纯腰果酚过程中的二次污染，环保节能，另外该固化剂无溶剂无刺激，具有良好的防腐和防 护功能，放热温和，固化速度适中，比较适用在建筑，土木道路等底层防护。
具体实施例方式实施例1 首先选用原材料腰果油、二氨基二苯基甲烷和多聚甲醛；其中，腰果油 选用没有经过提纯的腰果酚，主要成分腰果酚的含量在60-80% ；二氨基二苯基甲烷，英文 简称DDM，选用固态，固态含量大于97 %，颜色从浅棕色到淡黄色；多聚甲酸，选用固态为白 色颗粒，固态含量大于98% ；通过曼尼希反应合成具有苯环和长脂肪链的酚醛胺；曼尼希反应(Marmich反应，简称曼氏反应)，也称作胺甲基化反应，是含有活泼氢 的化合物(通常为羰基化合物)与甲醛和二级胺或氨缩合，生成氨基(羰基)化合物 的有机化学反应。一般醛亚胺与a-亚甲基羰基化合物的反应也被看做曼尼希反应。反应 的产物0 -氨基(羰基)化合物称为“曼尼希碱”(Marmich碱)，简称曼氏碱。反应中的胺一般为二级胺，如哌啶、二甲胺等。如果用一级胺，反应后的缩合产物 在氮上还有氢，可以继续发生反应，故有时也可根据需要使用一级胺。如果用三级胺或芳香 胺，反应中无法生成亚胺离子，停留在季铵离子一步。胺/氨的作用是活化另一个反应物 醛。甲醛是最常用的醛，一般用它的水溶液。除甲醛外，也可用其他醛。“曼尼希反应合成”反应方程式如下 R为C15-C18的烃基，n在8-120之间反应容器是一个装有搅拌器，分水器，温度计，冷凝器的500ml的反应瓶，在反应 结束可改接真空系统。从加料口加入腰果油，升温到40度左右，分批加入多聚甲醛温度控 制在65度以下，加入时间是0. 5-1小时，待多聚甲醛完全溶解后升温至90-95度，停止升 温，加入固体的DDM，恒温保持3. 5小时，然后进行真空脱水脱至无液体流出为止。加入的腰 果油为55% ；二氨基二苯基甲烷为35% ；多聚甲醛为10% ；所述的百分比均为质量百分比。实施例2 反应装置如实例1。从加料口加入腰果油，升温到40度左右，分批加入多 聚甲醛，温度控制在65度以下，加入时间1小时，待多聚甲醛完全溶解后升温至90-95度， 停止升温，加入固体DDM，恒温保持4小时，然后进行真空脱水至五液体流出为止。加入的腰 果油为75% ；二氨基二苯基甲烷为20% ；多聚甲醛为5% ；所述的百分比均为质量百分比。 其它与实施例1同。实施例3 加入的腰果油为60% ；二氨基二苯基甲烷为25% ；多聚甲醛为15% ；所 述的百分比均为质量百分比。其它与实施例1同。
权利要求
一种腰果油改性固体芳香胺环氧固化剂，其特征是原材料按照质量百分比配比腰果油，55--75％；二氨基二苯基甲烷，20--35％；多聚甲醛，5--15％；合成方法如下首先按重量比称取原材料，将腰果油加入至反应釜中，升温至40℃时加入多聚甲醛，保持温度65℃以下，0.5-1小时，待多聚甲醛完全溶解；多聚甲醛完全溶解后升温至90-95℃，加入二氨基二苯基甲烷，恒温保持3-4小时，二氨基二苯基甲烷溶解后搅拌混合均匀；将混合均匀的合成物质放入至真空炉内，在90-95度下真空脱水，脱出反应生成的水分；降温后检测，包装。
2.根据权利要求1所述的腰果油改性固体芳香胺环氧固化剂，其特征是所述的腰果 油选用没有经过提纯的腰果酚，主要成分腰果酚的含量在60-80% ；所述的二氨基二苯基 甲烷，英文简称DDM，选用固态，固态含量大于97%，颜色从浅棕色到淡黄色；所述的多聚甲 醛，选用固态为白色颗粒，固态含量大于98%。
全文摘要
一种腰果油改性固体芳香胺环氧固化剂，属于环氧固化剂。腰果油，55--75％；二氨基二苯基甲烷，20--35％；多聚甲醛，5--15％；首先按质量比称取原材料，将腰果油加入至反应釜中，升温至40℃时加入多聚甲醛，保持温度65℃以下，加入多聚甲醛的时间为0.5-1小时，待多聚甲醛完全溶解；多聚甲醛完全溶解后升温至90-95℃，加入二氨基二苯基甲烷，恒温保持3-4小时，二氨基二苯基甲烷溶解后搅拌混合均匀；将混合均匀的合成物质放入至真空炉内，真空脱水，脱出反应生成的水分；降温后检测，包装。优点使用的腰果油为天然植物不需要提纯成腰果酚，避免了二次污染，环保节能，该固化剂无溶剂无刺激，放热温和，固化速度适中。
文档编号C08G59/62GK101851327SQ201010195600
公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者周伟, 周法现, 王东 申请人:徐州中研科技工业有限公司