一种改性脂肪叔胺型环氧树脂潜伏性固化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性脂肪叔胺型环氧树脂潜伏性固化剂。本发明专利技术的潜伏性固化剂是由尿素或异氰酸酯与多元胺及带胺基或羟基的脂肪叔胺在溶剂中反应，然后脱除溶剂，所得固体经粉碎制得。本发明专利技术所采用的材料简单易得、工艺简便，制得的潜伏性固化剂能够低温固化，固化物色浅，且具有极好的粘接强度。

A latent curing agent of modified fatty tertiary amine epoxy resin and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种改性脂肪叔胺型环氧树脂潜伏性固化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种环氧树脂固化剂及其制备方法，具体是一种改性脂肪叔胺型环氧树脂潜伏性固化剂及其制备方法，属于有机合成

技术介绍
环氧树脂广泛应用于工业领域，如电子电器，电子线路板，复合材料等。环氧树脂属热固性树脂，其自身没有应用价值，必须与环氧固化剂共同反应，生成不溶不熔的网状交联物才有实用价值，因此固化剂是关键成份。现有固化剂种类繁多，但主要包括双组分和单组分固化剂，单组分固化剂即潜伏性固化剂。由于潜伏性固化剂不需要使用前复配，计量准确，不造成浪费；又由于环氧树脂在加热固化后其固化物性能更为优异，因此在电子工业上获得广泛应用。现有潜伏性固化剂主要包括双氰胺，酰肼，硼胺络合物，酚醛树脂，改性咪唑等，但它们或者固化温度太高，浪费能源，且高温也影响电子元器件性能；或者虽然低温固化，但固化后颜色极深，不能用于浅色领域。叔胺类化合物属环氧树脂双组份固化剂，可常温或加热固化，固化物除具有良好的机械性能和电性能外，还具有色浅的特点，但其不属于潜伏性固化剂。专利CN102786663A公开了一种由叔胺和金属有机酸盐络合物制备的潜伏性固化剂，但其固化温度高，并且含有电子电器上禁用的金属离子；专利US5,138,018公开了利用二元胺、环氧树脂、含氨基叔胺和尿素制备潜伏性固化剂的方法，其方法是先将二元胺与环氧树脂反应生成多元胺，再与含胺基的叔胺和尿素反应。由于二元胺与环氧树脂反应易造成反应体系凝胶，致使制备过程极不稳定，不利于工业化生产。尿素及异氰酸酯可以与胺基和羟基反应，分别生成粘接强度极高的脲基或氨基甲酸酯基，因此将尿素或异氰酸酯与含胺基或羟基的叔胺反应，可以在叔胺分子上连接上强极性基团脲基或氨基甲酸酯基，从而提高粘接强度。因此叔胺分子上含有胺基或羟基非常重要。多元胺分子上含有二元或二元以上的胺基，可以和尿素或异氰酸酯形成多元交联物，从而提高固化剂的贮存性，使上述反应物具有潜伏性。溶剂在化学反应中可以起到散热及均匀混合的作用，是化学反应的载体。综合以上性质，利用含胺基或羟基的叔胺以及多元胺的反应基团与尿素或异氰酸酯在溶剂中反应，生成物即含有叔胺和强极性基团，又含有增加潜伏性的多脲交联物，从而制备出一种新型的潜伏性固化剂。将其应用于胶粘剂，涂料，复合材料和封装材料中，可以在60～80℃之间固化，固化物色浅，粘接强度高，并具有良好的潜伏性，现有技术未见利用此法制备潜伏性固化剂的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够低温固化、具有高粘接强度、固化物色浅的改性脂肪叔胺型环氧树脂潜伏性固化剂，弥补现有市场上潜伏性固化剂的不足。本专利技术的技术方案如下：一种改性脂肪叔胺型环氧树脂潜伏性固化剂，是由尿素或异氰酸酯与多元胺及带胺基或羟基的脂肪叔胺在溶剂中反应，然后脱除溶剂，所得固体经粉碎制得。本专利技术所述异氰酸酯是芳香族异氰酸酯或脂肪族异氰酸酯。进一步地，所述异氰酸酯为双官能团异氰酸酯。进一步地，所述多元胺为二元脂肪族胺或芳香族胺。进一步地，所述胺基化合物指单取代或双取代脂肪胺。进一步地，所述羟基是伯羟基或仲羟基。进一步地，所述叔胺属直链叔胺或环状叔胺。进一步地，所述的溶剂为不与尿素，异氰酸酯，多元胺和叔胺反应的醚类，烃类或偶极非质子溶剂。更进一步地，所述醚类包括脂肪醚，芳香醚及环醚；所述烃类包括脂肪烃和芳香烃；所述偶极非质子溶剂指二甲基甲酰胺DMF,二甲基乙酰胺DMAC,二甲亚砜DMSO,六甲基磷酰三胺HMPA。进一步地，所述的粉碎是在粉碎过程中没有温升的高压气流对撞粉碎。本专利技术制得的潜伏性固化剂，用于制备胶黏剂，涂料，复合材料和封装材料，可以低温固化环氧树脂，制造浅色制品，且具有较好的粘接强度。本专利技术通过尿素或异氰酸酯与含胺基或羟基的叔胺反应，在叔胺分子上连上脲基或氨基甲酸酯，不但增加了粘接强度，而且提高了叔胺的固化速度。多元胺能与尿素或异氰酸酯及叔胺生成交联物，大大延长了和环氧树脂配合物的贮存时间。本专利技术技术方案制备的潜伏性固化剂，粘接强度高、低温固化快、固化物色浅，可用在对外观要求浅色的场合。在制备过程中，溶剂的使用可以使反应更加均匀可控以及有利于搅拌，反应结束后除去溶剂。为了防止粉碎过程中粉末粘连，故摒弃传统的机械研磨，采用无温升的气流粉碎法。本专利技术原料易得，工艺简单，所制备的潜伏性固化剂优于现有市场产品。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本专利技术，并不限制本专利技术的范围。实施例1将尿素60g，N,N-二甲氨基丙醇51.5g，1，6-己二胺58g，二甲苯100g混合，搅拌加热到130℃，此时有大量氨气放出。继续升温到140℃，反应到无气体放出为止。减压蒸出二甲苯，得近无色熔融物，冷却后呈脆性固体。用气流粉碎机粉碎成细粉，备用。实施例2将尿素60g和1，3-丙二胺37g，DMSO120g混合加热到140℃,待无氨气放出时，加入N,N-二乙基-1，3-丙二胺65g，继续反应到无氨气放出为止。减压蒸出溶剂DMSO，得近无色熔融物。冷却后呈脆性固体。用气流粉碎机粉碎成细粉，备用。实施例3将尿素60g和N,N-二甲基-1，3-丙二胺102g混合，加热回流5小时，加入1，2-环己二胺57g，乙二醇二乙醚150g，继续回流反应到无氨气放出为止。减压蒸出溶剂，得近无色熔融物，冷却后呈脆性固体。用气流粉碎机粉碎成细粉，备用。实施例4将N,N-二甲基-1，3-丙二胺102g，乙二胺60g加入162gDMF里，在5小时内滴加异佛尔酮二异氰酸酯333g，加完后继续反应3小时，然后升温到150℃，减压蒸出DMF，得白色固体，将其粉碎成细粉备用。实施例5将1，6-己二异氰酸酯84g溶于正丁醚168g中，升温到100℃，滴加三-（二甲胺基甲基）苯酚132.5g，加完后继续反应1小时，滴加羟乙基乙胺26g，然后升温到120℃反应1小时。冷却到室温，抽滤，洗涤，干燥，得白色粉末，粉碎后备用。实施例6将甲苯二异氰酸脂87g溶于174g二甲苯里，常温下滴加由N,N-二乙胺基丙胺65g和间苯二甲胺34g组成的混合液，温度不超过90℃，加完后继续反应2小时，然后抽滤，洗涤，干燥，得白色粉末，将其粉碎后备用。将上述实施例1～实施例6制得的本专利技术的产品，用作环氧树脂潜伏性固化剂，按照下面配方制成胶液并进行固化：828液体环氧树脂（EEW190）100份，潜伏性固化剂20份，气相二氧化硅1份，结果如表所示：潜伏固化剂实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6温度/时间，80℃/分355628334560贮存期，25℃/天901157285102138固化物性能及外观如表所示：潜伏性固化剂实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6剪切强度kg/cm²262277271284265292固化物外观淡黄透明淡黄透明无色透明无色透明淡黄透明淡黄透明选择三种改性叔胺固化剂100U-T,100U-M,100U-P，均为广州市固研电子材料有限公司出品。上述三种市售品作为潜伏性固化剂时，其固化性质及性能如表所示品名100U-P100U-T100U-M温度/时间，℃/分100/120100/90120/60外观黄色黄棕色黄色剪切强度，kg/cm²249266253从以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性脂肪叔胺型环氧树脂潜伏性固化剂，其特征在于：由尿素或异氰酸酯与多元胺及带胺基或羟基的脂肪叔胺以一定比例在溶剂存在下反应，然后脱去溶剂得脆性固体，粉碎后制得。

【技术特征摘要】
1.一种改性脂肪叔胺型环氧树脂潜伏性固化剂，其特征在于：由尿素或异氰酸酯与多元胺及带胺基或羟基的脂肪叔胺以一定比例在溶剂存在下反应，然后脱去溶剂得脆性固体，粉碎后制得。2.如权利要求1所述的改性脂肪叔胺型环氧树脂潜伏性固化剂，其特征在于：所述异氰酸酯是芳香族异氰酸酯或脂肪族异氰酸酯。3.如权利要求1所述的改性脂肪叔胺型环氧树脂潜伏性固化剂，其特征在于：所述异氰酸酯为带有双官能团的异氰酸酯。4.如权利要求1所述的改性脂肪叔胺型环氧树脂潜伏性固化剂，其特征在于：所述多元胺为二元脂肪族胺或芳香族胺。5.如权利要求1所述的改...

【专利技术属性】
技术研发人员：康富春，唐增花，刘海明，
申请(专利权)人：广州市固研电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44