一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法与流程

本发明涉及双氰胺固化，具体为一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法。

背景技术：

1、双氰胺作为环氧树脂的固化剂具有室温储存性好、高温快速固化的优点，广泛应用于电子黏接、封装和涂覆行业，然而由于双氰胺与环氧树脂反应温度较高，导致其应用温度受到较大的限制，为了方便使用，通常会采用促进剂来提高双氰胺与环氧的反应活性，以降低反应温度；但是，现有技术中所采用的促进剂还存在缺陷，包括：1、一般的促进剂例如，微胶囊包覆的胺或者咪唑类的促进剂，反应温度的降低范围和反应活性依旧不足，而取代脲一类的促进剂虽然能够降低环氧树脂与双氰胺的反应温度，但是随着用量的增加，会使得双氰胺固化后的性能降低，使得产物质量下降；2、对于双氰胺固化体系性能提升一般，耐热性能、粘结性能和吸水性能在最终成品上有所欠缺，导致产物性状不稳定，诱导期短，在室温下的存贮时间也显得不足。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题：针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法，能够有效地解决现有技术的问题。

2、（二）技术方案：为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，本发明公开了一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法，包括以下步骤：步骤一：获取按重量计的5-7份三氯乙酰苯胺，6-8份无水碳酸钾，10-13份二甲基亚砜，5-7份甲基苯胺，2-4份苄胺，一并投入搅拌设备，升温至80-85℃，以600-800r/min的转速，搅拌反应1-1.5h；步骤二：待步骤一的产物反应结束后，冷却至20-40℃，加入其量1000%的去离子水，加入浓硫酸调节ph值，直至ph值至4-5，进行抽滤后获取固体物a，再将固体物a采用乙醇重结晶，制得反应物a；步骤三：获取6-9份水杨酰肼，5-7份二甲基甲酰胺，7-9份三乙胺，一并投入搅拌设备，以600-800r/min的转速，搅拌5-10min，在冰水浴中滴加间苯二甲酰氯，在1h内滴加完毕，升温至87-90℃，保温反应9.5-10h；步骤四：待步骤三的产物反应结束后，将产物进行减压蒸馏，蒸除二甲基甲酰胺后，冷却至20-40℃，再使用甲醇进行洗涤，然后进行抽滤，获得固体物b，将固体物b采用二甲基甲酰胺混合溶液重结晶，进行真空干燥后，获取反应物b；步骤五：将5-10份的六水合氯化镍溶解于40-55份的甲醇中，制得溶解液，获取10-12份咪唑和10-11份的甲醇，以600-800r/min的转速搅拌并升温，升温至50℃时，滴加溶解液，控制在1h内滴完，然后保温搅拌30min，升温至80℃，蒸发溶剂，加入丙酮进行沉淀后，制得反应物c；步骤六：将反应物a、反应物b和反应物c按1:1.21:0.17的比例投入搅拌设备，以800-1000r/min的转速搅拌30min，而后升温至60℃添加总产物量10-13%的硅微粉，5-7%的合成橡胶，再度搅拌30min，降温至室温后，制得最终产物备用。

3、更进一步地，所述步骤一中的三氯乙酰苯胺的浓度为0.01mol/l，无水碳酸钾的浓度为0.025mol/l，二甲基亚砜的浓度为0.55mol/l，甲基苯胺的浓度为0.035mol/l，苄胺的浓度为0.015mol/l。

4、更进一步地，所述步骤二中的固体物在进行乙醇重结晶的过程为：获取适量乙醇溶液加热至沸腾，加入固体物a至饱和，采用冰水冷却乙醇，待有晶体析出后，保温搅拌30min，进行过滤后，收集并烘干析出晶体。

5、更进一步地，所述步骤三中的水杨酰肼的浓度为0.0137mol，二甲基甲酰胺的浓度为0.141mol，三乙胺的浓度为0.55mol，间苯二甲酰氯的浓度为0.005mol。

6、更进一步地，所述步骤四中的二甲基甲酰胺混合溶液重结晶的过程为：获取二甲基甲酰胺和水，按质量比4:1进行混合，制得二甲基甲酰胺混合溶液，加热二甲基甲酰胺混合溶液至沸腾，再加入固体物b，再度沸腾后，用冰水冷却，待有晶体析出后，保温搅拌30min，进行过滤后，收集析出晶体。

7、更进一步地，所述步骤五中蒸发溶剂的量为30%。

8、更进一步地，所述硅微粉的粒径细度为0.1μm-0.5μm。

9、更进一步地，所述步骤六中的合成橡胶选用溶聚丁二烯橡胶、乳聚丁二烯橡胶和本体聚合丁钠橡胶中的任意一种或三种。

10、（三）有益效果：采用本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果，1.通过甲基苯胺与苄胺的联合使用，对双氰胺固化体系的化学性质进行改变，从而影响固化温度，而联合使用后的产物与双氰胺固化体系中的异氰酸酯产生反应生成氨和脲酮，进而促进双氰胺固化体系的化学平衡，并且降低反应的活化能，加速双氰胺固化体系中的固化反应速率，缩短固化时间，从而在较低温度下实现良好的固化程度，进一步降低双氰胺的固化所需温度。2.通过引入水杨酰肼、二甲基甲酰胺和三乙胺，抑制双氰胺体系的热致和光致氧化降解的催化活性，提升双氰胺制品的使用寿命，延长了诱导期，提升了双氰胺与环氧树脂制品的贮存时长，并且可防止其掉色，保证制品的良好质量。3.通过引入咪唑成分，对双氰胺固定体系的反应活性进一步提升，再度降低固化温度，提升了制品性状的稳定性。4.通过引入合成橡胶和硅微粉参与制备，提升了双氰胺固化体系的强度，最终制品的耐热性能、粘结性能和吸水性能稳定。

技术特征：

1.一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：获取按重量计的5-7份三氯乙酰苯胺，6-8份无水碳酸钾，10-13份二甲基亚砜，5-7份甲基苯胺，2-4份苄胺，一并投入搅拌设备，升温至80-85℃，以600-800r/min的转速，搅拌反应1-1.5h；步骤二：待步骤一的产物反应结束后，冷却至20-40℃，加入其量1000%的去离子水，加入浓硫酸调节ph值，直至ph值至4-5，进行抽滤后获取固体物a，再将固体物a采用乙醇重结晶，制得反应物a；步骤三：获取6-9份水杨酰肼，5-7份二甲基甲酰胺，7-9份三乙胺，一并投入搅拌设备，以600-800r/min的转速，搅拌5-10min，在冰水浴中滴加间苯二甲酰氯，在1h内滴加完毕，升温至87-90℃，保温反应9.5-10h；步骤四：待步骤三的产物反应结束后，将产物进行减压蒸馏，蒸除二甲基甲酰胺后，冷却至20-40℃，再使用甲醇进行洗涤，然后进行抽滤，获得固体物b，将固体物b采用二甲基甲酰胺混合溶液重结晶，进行真空干燥后，获取反应物b；步骤五：将5-10份的六水合氯化镍溶解于40-55份的甲醇中，制得溶解液，获取10-12份咪唑和10-11份的甲醇，以600-800r/min的转速搅拌并升温，升温至50℃时，滴加溶解液，控制在1h内滴完，然后保温搅拌30min，升温至80℃，蒸发溶剂，加入丙酮进行沉淀后，制得反应物c；步骤六：将反应物a、反应物b和反应物c按1:1.21:0.17的比例投入搅拌设备，以800-1000r/min的转速搅拌30min，而后升温至60℃添加总产物量10-13%的硅微粉，5-7%的合成橡胶，再度搅拌30min，降温至室温后，制得最终产物备用。

2.根据权利要求1所述的一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法，其特征在于，所述步骤一中的三氯乙酰苯胺的浓度为0.01mol/l，无水碳酸钾的浓度为0.025mol/l，二甲基亚砜的浓度为0.55mol/l，甲基苯胺的浓度为0.035mol/l，苄胺的浓度为0.015mol/l。

3.根据权利要求1所述的一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法，其特征在于，所述步骤二中的固体物在进行乙醇重结晶的过程为：获取适量乙醇溶液加热至沸腾，加入固体物a至饱和，采用冰水冷却乙醇，待有晶体析出后，保温搅拌30min，进行过滤后，收集并烘干析出晶体。

4.根据权利要求1所述的一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法，其特征在于，所述步骤三中的水杨酰肼的浓度为0.0137mol，二甲基甲酰胺的浓度为0.141mol，三乙胺的浓度为0.55mol，间苯二甲酰氯的浓度为0.005mol。

5.根据权利要求1所述的一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法，其特征在于，所述步骤四中的二甲基甲酰胺混合溶液重结晶的过程为：获取二甲基甲酰胺和水，按质量比4:1进行混合，制得二甲基甲酰胺混合溶液，加热二甲基甲酰胺混合溶液至沸腾，再加入固体物b，再度沸腾后，用冰水冷却，待有晶体析出后，保温搅拌30min，进行过滤后，收集析出晶体。

6.根据权利要求1所述的一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法，其特征在于，所述步骤五中蒸发溶剂的量为30%。

7.根据权利要求1所述的一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法，其特征在于，所述硅微粉的粒径细度为0.1μm-0.5μm。

8.根据权利要求1所述的一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法，其特征在于，所述步骤六中的合成橡胶选用溶聚丁二烯橡胶、乳聚丁二烯橡胶和本体聚合丁钠橡胶中的任意一种或三种。

技术总结
本发明公开了一种便于低温固化的双氰胺固化的促进剂制备方法，涉及双氰胺固化领域，包括以下步骤：步骤一：获取按重量计的5‑7份三氯乙酰苯胺，6‑8份无水碳酸钾，10‑13份二甲基亚砜，5‑7份甲基苯胺，2‑4份苄胺，一并投入搅拌设备，升温至80‑85℃，以600‑800r/min的转速，搅拌反应1‑1.5h；步骤二：待步骤一的产物反应结束后，冷却至20‑40℃，加入其量1000%的去离子水，加入浓硫酸调节pH值，直至pH值至4‑5，进行抽滤后获取固体物A，再将固体物A采用乙醇重结晶，制得反应物A；该制备方法可促进双氰胺固化体系的化学平衡，并且降低反应的活化能，加速双氰胺固化体系中的固化反应速率。

技术研发人员：郭小豹,赵伟
受保护的技术使用者：广州市一化数字科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14