一種環氧樹脂體系和馬來松香咪唑鹽促進劑的製備方法

2023-09-11 23:27:55

專利名稱：一種環氧樹脂體系和馬來松香咪唑鹽促進劑的製備方法
技術領域：
本發明屬於環氧樹脂體系製備技術，涉及一種環氧樹脂體系和用於製備馬來松香固化環氧樹脂體系的馬來松香咪唑鹽促進劑的製備方法。
背景技術：
環氧樹脂由於具有優異的加工性能，力學性能、粘接性能和電性能，已經在複合材料、粘合劑和塗料等領域得到了廣泛的應用，但是傳統的環氧樹脂都是以石油為原料，近年來，人們為了應對日益逼近的能源危機和資源約束，逐漸開展了對生物質資源和可再生資源的利用。如用生物燃油代替或部分代替石油。中國發明專利申請「一種高性能植物纖維增強生物質樹脂薄層材料及其製備方法」(申請號201110182004. 2)提出了用馬來松香為固化劑的環氧樹脂體系，其中的促進劑是酸酐類或胺類化合物。其缺點是樹脂的適用期短，並且促進劑仍然是石油基類促進劑。參考文獻「咪唑類環氧樹脂固化劑研究進展」(國 外建材科技，2006，27，4 - 7)提到，咪唑鹽作為環氧樹脂的固化劑，可以提高咪唑類化合物在環氧樹脂中的潛伏性，提高樹脂適用期，它所使用的咪唑鹽仍然是石油基類化合物。

發明內容
本發明的目的是提供一種環氧樹脂體系和馬來松香咪唑鹽促進劑的製備方法，使用生物質類咪唑鹽促進劑代替石油基類促進劑，提高環氧樹脂的適用期，同時並不影響樹脂的熱和力學性能。本發明的技術方案是一種環氧樹脂體系，其特徵在於該類樹脂體系由環氧樹月旨、馬來松香固化劑和馬來松香咪唑鹽促進劑組成，其質量份數如下環氧樹脂100份；馬來松香固化劑50份 100份；馬來松香咪唑鹽促進劑3份 10份；所說的環氧樹脂為以下環氧樹脂之一或它們的混合物縮水甘油醚型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、脂環族環氧樹脂和脂肪族環氧樹脂；所說的馬來松香咪唑鹽促進劑由馬來松香和咪唑類化合物反應得到，咪唑類化合物為以下物質之一咪唑、2 —甲基咪唑、2 -苯基咪唑、2-乙基-4甲基眯唑和2 —乙基咪唑；馬來松香與咪唑類化合物物質的量比為1:1 2:1。馬來松香咪唑鹽促進劑的製備方法，其特徵在於製備的步驟是I、稱取原料馬來松香和咪唑類化合物兩者物質的量比為I: I 2:1 ;2、合成反應將原料放入容器中，然後加入溶劑，溶劑為苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃其中之一，原料與溶劑的質量比為1:5 1:10，然後升溫到60°C 110°C，反應I 10小時；3、蒸餾反應結束後，將反應物在60°C 100°C下蒸餾除去溶劑，得到馬來松香咪唑鹽促進劑。本發明的優點是提供了一種環氧樹脂體系和馬來松香咪唑鹽促進劑的製備方法，使用生物質類咪唑鹽促進劑代替了石油基類促進劑，提高了環氧樹脂的適用期，同時並不影響樹脂的熱和力學性能。
具體實施例方式下面對本發明做進一步詳細說明。一種環氧樹脂體系，其特徵在於該類樹脂體系由環氧樹脂、馬來松香固化劑和馬來松香咪唑鹽促進劑組成，其質量份數如下環氧樹脂100份；馬來松香固化劑50份 100份；馬來松香咪唑鹽促進劑3份 10份；所說的環氧樹脂為以下環氧樹脂之一或它們的混合物縮水甘油醚型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、脂環族環氧樹脂和脂肪族環氧樹脂；所說的馬來松香咪唑鹽促進劑由馬來松香和咪唑類化合物反應得到，咪唑類化合物為以下物質之一咪唑、2 —甲基咪唑、2 —苯基咪唑、2-乙基-4甲基眯唑和2 —乙基咪唑；馬來松香與咪唑類化合物物質的量比為1:1 2:1。
馬來松香咪唑鹽促進劑的製備方法，其特徵在於製備的步驟是I、稱取原料馬來松香和咪唑類化合物兩者物質的量比為I: I 2:1 ;2、合成反應將原料放入容器中，然後加入溶劑，溶劑為苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃其中之一，原料與溶劑的質量比為1:5 1:10，然後升溫到60°C 110°C，反應I 10小時；3、蒸餾反應結束後，將反應物在60°C 100°C下蒸餾除去溶劑，得到馬來松香咪唑鹽促進劑。本發明環氧樹脂體系的製備方法是，將環氧樹脂、馬來松香固化劑和馬來松香咪唑鹽促進劑放入容器混合均勻即可。實施例I :(I)環氧樹脂的組成為100g環氧樹脂E-54，IOOg馬來松香和3g步驟(2)中製備的馬來松香咪唑鹽。該樹脂的DSC反應起始溫度約為89°C，峰值溫度約為141 °C。(2)稱取馬來松香200g和2 —乙基一 4 一甲基咪唑100g，將反應物倒入到3000ml反應容器中，然後加入甲苯1500ml，110°C反應10小時，待反應混和物冷卻到60°C時，抽真空蒸餾除去溶劑甲苯，得到白色固體馬來松香咪唑鹽。實施例2:(I)環氧樹脂的組成為50g環氧樹脂E-51，25g馬來松香和5g步驟(2)中製備的馬來松香咪唑鹽，該樹脂的DSC反應起始溫度約為95°C，峰值溫度約為145°C。(2)稱取馬來松香600g和2 —乙基咪唑100g，將反應物倒入到5000ml反應容器中，然後加入苯3500ml，60°C反應I小時，待反應結束後，抽真空蒸餾除去溶劑苯，得到白色固體馬來松香咪唑鹽。實施例3 (I)環氧樹脂的組成為200g環氧樹脂F_48，100馬來松香和20g步驟(2)中製備的馬來松香咪唑鹽，該樹脂的DSC反應起始溫度約為107°C，峰值溫度約為155°C。(2)稱取馬來松香400g和2 —甲基咪唑150g，將反應物倒入到IOL反應容器中，然後加入二甲苯6000ml，100°C反應5小時，待反應混和物冷卻到100°C時，抽真空蒸餾除去溶劑二甲苯，得到白色固體馬來松香咪唑鹽。實施例4
(I)環氧樹脂的組成為50g環氧樹脂E-54，50g馬來松香和5g步驟(2)中製備的馬來松香咪唑鹽，該樹脂的DSC反應起始溫度約為93°C，峰值溫度約為138°C。(2)稱取馬來松香200g和22 —苯基咪唑50g，將反應物倒入到IOL反應容器中，然後加入二甲苯5000ml，60°C反應5小時，待反應待反應結束後，抽真空蒸餾除去溶劑四氫呋喃,得到白色固體馬來松香咪唑鹽。實施例5 (I)環氧樹脂的組成為50g環氧樹脂AG_80，50g馬來松香和2. 5g步驟(I)中製備的馬來松香咪唑鹽，該樹脂的DSC反應起始溫度約為98°C，峰值溫度約為148°C。

(2)稱取馬來松香400g和2 —甲基咪唑150g，將反應物倒入到IOL反應容器中，然後加入二甲苯6000ml，100°C反應5小時，待反應混和物冷卻到100°C時，抽真空蒸餾除去溶劑二甲苯，得到白色固體馬來松香咪唑鹽。實施例6:(I)環氧樹脂的組成為100g環氧樹脂TDE-85，IOOg馬來松香和20g步驟(I)中製備的馬來松香咪唑鹽，該樹脂的DSC反應起始溫度約為92°C，峰值溫度約為140°C。(2)稱取馬來松香200g和2 —乙基一 4 一甲基咪唑100g，將反應物倒入到3000ml反應容器中，然後加入甲苯1500ml，110°C反應10小時，待反應混和物冷卻到60°C時，抽真空蒸餾除去溶劑甲苯，得到白色固體馬來松香咪唑鹽。
權利要求
1.一種環氧樹脂體系，其特徵在於該類樹脂體系由環氧樹脂、馬來松香固化劑和馬來松香咪唑鹽促進劑組成，其質量份數如下環氧樹脂100份；馬來松香固化劑50份 100份；馬來松香咪唑鹽促進劑3份 10份；所說的環氧樹脂為以下環氧樹脂之一或它們的混合物縮水甘油醚型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、脂環族環氧樹脂和脂肪族環氧樹脂；所說的馬來松香咪唑鹽促進劑由馬來松香和咪唑類化合物反應得到，咪唑類化合物為以下物質之一咪唑、2 —甲基咪唑、2 —苯基咪唑、2-乙基-4甲基眯唑和2 —乙基咪唑；馬來松香與咪唑類化合物物質的量比為I: I 2: I。
2.馬來松香咪唑鹽促進劑的製備方法，其特徵在於製備的步驟是 2. I、稱取原料馬來松香和咪唑類化合物兩者物質的量比為1:1 2:1 ; 2.2、合成反應將原料放入容器中，然後加入溶劑，溶劑為苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃其中之一，原料與溶劑的質量比為1:5 1:10，然後升溫到60°C 110°C，反應I 10小時； 2.3、蒸餾反應結束後，將反應物在60°C 100°C下蒸餾除去溶劑，得到馬來松香咪唑鹽促進劑。
全文摘要
本發明屬於環氧樹脂體系製備技術，涉及一種環氧樹脂體系和用於製備馬來松香固化環氧樹脂體系的馬來松香咪唑鹽促進劑的製備方法。本發明的樹脂體系的質量份數如下環氧樹脂100份；馬來松香固化劑50份～100份；馬來松香咪唑鹽促進劑3份～10份；本發明所說的馬來松香咪唑鹽促進劑的製備步驟是稱取原料；合成反應；蒸餾。本發明使用生物質類咪唑鹽促進劑代替了石油基類促進劑，提高了環氧樹脂的適用期，同時並不影響樹脂的熱和力學性能。
文檔編號C08G59/68GK102863610SQ20121033142
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月7日 優先權日2012年9月7日
發明者劉燕峰, 陳旭, 劉青曼, 仝建峰, 益小蘇 申請人:中國航空工業集團公司北京航空材料研究院