一种环氧树脂固化剂及其制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种环氧树脂固化剂，由多元胺、巯基酸类化合物和氨基聚醚制成。还提供了该环氧树脂固化剂的制备方法与应用。该环氧树脂固化剂制备方法简单、成本低廉，具有低温固化、增韧效果好、制备简易和环境友好等诸多优点。
【专利说明】一种环氧树脂固化剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种适用于低温度化且增韧效果好的环氧树脂固化剂及其制备方法，还涉及该固化剂在制备环氧树脂固化物中的应用。
【背景技术】
[0002]环氧树脂固化物具有粘结力强、可以常温固化、固化收缩小、力学性能高和耐腐蚀性能优异等特点，因此作为胶黏剂、涂料、灌浆材料等被广泛应用于建筑、机械、电子等众多领域。但是环氧树脂材料低温固化难和脆性较大这两个缺点，成为制约环氧树脂材料应用的最大问题。
[0003]环氧树脂固化物在现有应用中，通常采用采用加入固化促进剂的方法来实现其低温固化，采用加入增韧剂或者使用聚酰胺类固化剂的方法来实现环氧树脂体系的增韧。然而，在低温条件下环氧基材料会越发表现出脆性，严重影响了低温条件下环氧类材料的使用安全和寿命。因此，如何实现低温固化和高效增韧成为环氧树脂材料研究的一大难点，目前的研究仅仅局限在同时使用固化促进剂和增韧剂来解决这一问题，存在低温条件下增韧剂相容性差的缺点。因此若能实现低温固化和高效增韧的统一，将会大大拓展环氧树脂材料的应用范围，解决实际的工程难题。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明的第一目的是提供一种适用于低温固化且增韧效果好的环氧树脂固化剂及其制备方法。
[0005]本发明的第二目的是提供上述环氧树脂固化剂的在制备环氧树脂固化物的应用。
[0006]技术方案:本发明提供.的一种环氧树脂固化剂，由多元胺、巯基酸类化合物和氨基聚醚制成。
[0007]其中，所述多元胺选自多乙烯多胺类化合物、多元脂环胺类化合物中的一种或几种，优地，所述多元胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、异佛尔酮二胺、孟烷二胺和双(4-氨基环己基)甲烷中的一种或几种。
[0008]其中，所述巯基酸类化合物选自巯基乙酸和巯基丙酸中的一种或几种。
[0009]其中，所述氨基聚醚选自分子量为150?5000的氨基聚醚中的一种或几种。
[0010]其中，所述多元胺和巯基酸类化合物摩尔比为1:(0.2?0.5)，所述多元胺和巯基酸类化合物总质量与氨基聚醚的质量之比为1: (0.2?0.5)。
[0011]本发明还提供了上述环氧树脂固化剂的制备方法，包括以下步骤:
[0012](I)多元胺和巯基酸类化合物反应，得酰胺化的巯基改性化合物；
[0013](2)酰胺化的巯基改性化合物与氨基聚醚混匀后，即得。
[0014]其中，步骤(I)中，反应温度为160_200°C，反应时间为3_6h。
[0015]本发明还提供了上述环氧树脂固化剂在制备环氧树脂固化物中的应用。该环氧树脂固化剂可以应用于环氧结构胶、环氧砂浆、环氧防护漆等功能型环氧树脂固化物的制备中。实际应用时，按照胺活性氢的数目计算同环氧树脂反应的理论配比，然后在理论配比± 10%的范围内进行试验以确定最佳配比。
[0016]有益效果:本发明提供的环氧树脂固化剂制备方法简单、成本低廉，具有低温固化、增韧效果好、制备简易和环境友好等诸多优点。
[0017] 申请人:通过大量实验发现，巯基化合物在低温条件下具有较好的促进固化的作用，因此，本发明的环氧树脂固化剂利用巯基化合物的上述特性，采用含有可与氨基发生反应的基团如羧基的巯基化合物作为环氧树脂固化剂原料，实现其与有机胺进行化学键合，从而制备出含有巯基的改性胺固化剂，实现环氧树脂的低温固化。
[0018] 申请人:通过大量实验发现，氨基聚醚具有柔顺的较长聚醚链，同环氧树脂发生固化反应后，可以有效的降低环氧固化物的交联密度，并且固化物结构刚性下降，因此可以对环氧固化物进行有效的增韧。
【具体实施方式】
[0019]下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0020]实施例1
[0021]环氧树脂固化剂的制备，包括以下步骤:
[0022]( I)将多元胺和巯基酸类化合物按照一定的摩尔比例计量称料，在配有搅拌的烧瓶中先加入多元胺，然后加入过量的硅胶干燥剂于反应瓶中，升温至100°c，滴加巯基酸类化合物，在30分钟内滴完，滴完后升温至160?200°C反应3?6小时，经过滤除去硅胶干燥剂后，得酰胺化的巯基改性化合物；
[0023](2)将酰胺化的巯基改性化合物与氨基聚醚在反应釜中混匀后，常温搅拌20-40min,即得。
[0024]其中，步骤(I)中，反应条件见表I。
[0025]表I步骤(I)的反应条件
[0026]
【权利要求】
1.一种环氧树脂固化剂，其特征在于:由多元胺、巯基酸类化合物和氨基聚醚制成。
2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂固化剂，其特征在于:所述多元胺选自多乙烯多胺类化合物、多元脂环胺类化合物中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种环氧树脂固化剂，其特征在于:所述巯基酸类化合物选自疏基乙酸和疏基丙酸中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种环氧树脂固化剂，其特征在于:所述氨基聚醚选自分子量为150?5000的氨基聚醚中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种环氧树脂固化剂，其特征在于:所述多元胺和巯基酸类化合物摩尔比为1:(0.2?0.5)，所述多元胺和巯基酸类化合物总质量与氨基聚醚的质量之比为1: (0.2?0.5)。
6.一种环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (O多元胺和巯基酸类化合物反应，得酰胺化的巯基改性胺化合物； (2)酰胺化的巯基改性胺化合物与氨基聚醚混匀后，即得。
7.根据权利要求6所述的一种环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，反应温度为160-200°C，反应时间为3-6h。
8.权利要求1-5任一项所述环氧树脂固`化剂在制备环氧树脂固化物中的应用。
【文档编号】C08G59/56GK103435781SQ201310328731
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】冉千平, 乔敏, 俞寅辉, 高南箫, 尹浩, 刘加平 申请人:江苏博特新材料有限公司, 江苏苏博特新材料股份有限公司, 江苏省建筑科学研究院有限公司, 南京博特新材料有限公司