一种环氧树脂固化剂及环氧树脂材料制造技术

本发明专利技术提供了一种环氧树脂固化剂，由腰果酚胺和混合溶液反应得到；所述混合溶液包括石墨烯、溶剂和环氧树脂；所述石墨烯与腰果酚胺的质量比为(0.1～10)：100。本发明专利技术以包括石墨烯、溶剂和环氧树脂的混合溶液对腰果酚胺进行改性，得到环氧树脂固化剂，本发明专利技术提供的固化剂中的石墨烯能够在溶剂的作用下均匀的分散在环氧树脂中，在树脂基体中形成片层状的骨架结构，有助于材料力学性能的提高，并且在固化过程中，石墨烯表面所附带的官能团与环氧树脂形成化学键合，提高了与树脂基体的结合力和环氧树脂的耐腐蚀性能。本发明专利技术还提供了一种环氧树脂材料，本发明专利技术提供的环氧树脂材料具有较好的耐磨性能和耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂固化剂及环氧树脂材料
本专利技术属于固化剂
，尤其涉及一种环氧树脂固化剂及环氧树脂材料。
技术介绍
环氧树脂是一种热塑性高分子的预聚体，其具有优异的机械特性、热特性，所以在各种领域被广泛使用。环氧树脂本身为热塑性的线型结构，受热后固态树脂可以软化、熔融，变成粘稠态或液态，液态树脂受热黏度降低。环氧树脂必须与固化剂反应，使它转变为三维网状立方体结构的高聚合物后，才呈现出一系列优良的性能。因此固化剂的结构与品质将直接影响环氧树脂的应用效果。按固化温度可把固化剂分为四类：1)低温固化剂，固化温度在室温以下；2)室温固化剂，固化温度为室温～50℃；3)中温固化剂，固化温度为50～100℃；4)高温固化剂，固化温度在100℃以上。属于低温固化型的固化剂品种很少，有聚琉醇型、多异氰酸酯型等，国内研制投产的YH-82改性胺可在0℃以下固化；属于室温固化型的种类很多：脂肪族多胺、脂环族多胺；低分子聚酰胺以及改性芳胺等；属于中温固化型的有一部分脂环族多胺、叔胺、眯唑类以及三氟化硼络合物等；属于高温型固化剂的有芳香族多胺、酸酐、甲阶酚醛树脂、氨基树脂、双氰胺以及酰肼等。其中，以常温型固化剂应用最为广泛。目前常用的常温固化剂是改性胺类产品，典型的产品有聚酰胺、曼尼斯碱、酚醛胺等。聚酰胺的代表产品为650、65l、Versamidl15、Ancamide2050等；曼尼斯碱的代表产品是T3l、T33；酚醛胺的代表产品是腰果酚胺。其中，腰果酚改性胺固化剂又称天然长链取代酚醛胺固化剂，含有脂肪族氨基、弱酸性的酚羟基以及苯环上带的含双键C15长链。这种独特的分子结构使其兼具一般酚醛胺和低分子聚酰胺的性能。腰果酚胺在室温或低温固化快速，混合配比不严格，能在低温、潮湿条件下固化，适用期长，得到的固化物在韧性、耐水性和耐磨性方面表现优异。但是使用现有的腰果酚胺固化剂后，环氧树脂材料的耐腐蚀性能较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环氧树脂固化剂及环氧树脂材料，本专利技术提供的环氧树脂固化剂能够提高环氧树脂材料的耐腐蚀性能。本专利技术提供一种环氧树脂固化剂，由腰果酚胺和混合溶液反应得到；所述混合溶液包括石墨烯、溶剂和环氧树脂；所述石墨烯与腰果酚胺的质量比为(0.1～10)：100。优选的，所述石墨烯与腰果酚胺的质量比为(0.5～8)：100。优选的，所述溶剂为芳香烃类化合物、醇类化合物、酮类化合物、酯类化合物和醇醚类化合物中的一种或几种。优选的，所述溶剂与腰果酚胺的质量比为(1～3)：10。优选的，所述环氧树脂与腰果酚胺的质量比为(1～10)：100。优选的，所述腰果酚胺按照以下步骤制备得到：将腰果酚、有机胺和多聚甲醛混合，进行反应，得到腰果酚胺。优选的，所述腰果酚、有机胺和多聚甲醛的摩尔比为2：(1～6)：(1～12)。优选的，所述腰果酚为苯酚、丁基酚、辛基酚和壬基酚中的一种或几种。本专利技术提供一种环氧树脂材料，由环氧树脂和固化剂反应制得；所述固化剂为上文所述的环氧树脂固化剂。优选的，所述固化剂与环氧树脂的质量比为(0.2～1.0)：1。本专利技术提供了一种环氧树脂固化剂，由腰果酚胺和混合溶液反应得到；所述混合溶液包括石墨烯、溶剂和环氧树脂；所述石墨烯与腰果酚胺的质量比为(0.1～10)：100。本专利技术以包括石墨烯、溶剂和环氧树脂的混合溶液对腰果酚胺进行改性，得到环氧树脂固化剂，本专利技术提供的固化剂中的石墨烯能够在溶剂的作用下均匀的分散在环氧树脂中，在树脂基体中形成片层状的骨架结构，有助于材料力学性能的提高，并且在固化过程中，石墨烯表面所附带的官能团与环氧树脂形成化学键合，提高了与树脂基体的结合力和环氧树脂的耐腐蚀性能。本专利技术还提供了一种环氧树脂材料，本专利技术提供的环氧树脂材料具有较好的耐磨性能和耐腐蚀性能。具体实施方式本专利技术提供一种环氧树脂固化剂，由腰果酚胺和混合溶液反应得到；所述混合溶液包括石墨烯、溶剂和环氧树脂；所述石墨烯与腰果酚胺的质量比为(0.1～10)：100。本专利技术提供的环氧树脂固化剂能够提高环氧树脂的耐腐蚀性能。本专利技术提供的环氧树脂固化剂由腰果酚胺和混合溶液反应得到，本专利技术对所述腰果酚胺的来源没有特殊的限制，可采用所述腰果酚胺的市售商品，也可按照本领域技术人员熟知的制备腰果酚胺的技术方案自行制备，在本专利技术中，所述腰果酚胺优选按照以下步骤制备得到：将腰果酚、有机胺和多聚甲醛混合，进行反应，得到腰果酚胺。本专利技术优选将腰果酚和有机胺混合，进行加热，然后加入多聚甲醛，进行反应，得到腰果酚胺。在本专利技术中，所述有机胺优选为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和多乙烯多胺中的一种或几种，更优选为乙二胺和/或三乙烯四胺；所述腰果酚优选为苯酚、丁基酚、辛基酚和壬基酚中的一种或几种，更优选为苯酚和/或丁基酚。在本专利技术中，所述加热的温度优选为40～80℃，更优选为45～75℃，最优选为50～70℃。本专利技术优选将所述腰果酚和有机胺的混合物加热至上述温度后，加入多聚甲醛，进行反应，得到腰果酚胺。本专利技术优选将所述多聚甲醛平均分成8～10批加入所述腰果酚和有机胺的混合物中，进行反应，得到腰果酚胺。在本专利技术中，所述腰果酚、有机胺和多聚甲醛的摩尔比优选为2：(1～6)：(1～12)，更优选为2：(2～5)：(2～11)，最优选为2：(3～4.5)：(3～10)。本专利技术对所述腰果酚、有机胺和多聚甲醛的来源没有特殊的限制。本专利技术对所述反应的装置没有特殊的限制，能够为所述原料的混合及反应提供足够的空间即可，具体的，在本专利技术的实施例中，可采用四口烧瓶。在本专利技术中，所述反应优选分为两个阶段，第一阶段将所述多聚甲醛加入所述腰果酚和有机胺的混合物中后，进行搅拌；第二阶段将反应体系升温，进行反应，得到腰果酚胺。在本专利技术中，所述第一阶段的反应的温度优选为50～105℃，更优选为60～100℃，最优选为65～90℃；所述第一阶段的反应的时间优选为5～20min，更优选为8～18min，最优选为10～15min；所述第二阶段的反应的时间优选为2～6小时，更优选为3～5小时，最优选为3.5～4.5小时。本专利技术对所述第二阶段的反应的温度没有特殊的要求，将所述反应体系升温至回流状态即可。完成所述反应后，本专利技术优选将所述反应得到的混合物进行脱水，得到腰果酚胺。在本专利技术中，所述脱水的方法优选为减压蒸馏，所述减压蒸馏为本领域技术人员熟知的方法。本专利技术提供的环氧树脂固化剂由腰果酚胺和混合溶液反应得到，所述混合溶液包括石墨烯、溶剂和环氧树脂。本专利技术对所述石墨烯的来源没有特殊的限制，在本专利技术中，所述石墨烯优选为济南圣泉集团股份有限公司生产的由生物质原料制备得到的石墨烯；所述石墨烯与腰果酚胺的质量比为(0.1～10)：100，优选为(0.5～8)：100，更优选为(1～7)：100；所述溶剂优选为芳香烃类化合物、醇类化合物、酮类化合物、酯类化合物和醇醚类化合物中的一种或几种，更优选为芳香烃类化合物、醇类化合物和脂类化合物中的一种或几种，最优选为甲苯、二甲苯和正丁醇中的一种或几种；所述溶剂与腰果酚胺的质量比优选为(1～3)：10，更优选为(1.5～2.5)：10；所述环氧树脂与腰果酚胺的质量比优选为(1～10)：100，更优选为(1.5～9)：100，最优选为(2～8)：100。本专利技术对所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧树脂固化剂，由腰果酚胺和混合溶液反应得到；所述混合溶液包括石墨烯、溶剂和环氧树脂；所述石墨烯与腰果酚胺的质量比为(0.1～10)：100。

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂固化剂，由腰果酚胺和混合溶液反应得到；所述混合溶液包括石墨烯、溶剂和环氧树脂；所述石墨烯与腰果酚胺的质量比为(0.1～10)：100；所述溶剂与腰果酚胺的质量比为(1～3)：10；所述环氧树脂与腰果酚胺的质量比为(1～10)：100；所述腰果酚胺按照以下步骤制备得到：将腰果酚、有机胺和多聚甲醛混合，进行反应，得到腰果酚胺；所述腰果酚、有机胺和多聚甲醛的摩尔比为2：(1～6)：(1～12)。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐一林，李枝芳，刘伟伟，刘卫，
申请(专利权)人：济南圣泉集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37