羥甲基二胺類化合物及其製備方法與應用的製作方法
2023-05-18 00:59:21
專利名稱：羥甲基二胺類化合物及其製備方法與應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於化學化工、材料助劑技術領域，具體涉及羥甲基二胺類化合物及其製備方法與應用。
背景技術：
固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑，是一類增進或控制固化反應的物質或混合物。樹脂固化是經過縮合、閉環、加成或催化等化學反應，使熱固性樹脂發生不可逆的變化過程，固化是通過添加固化劑來完成的。根據固化所需的溫度不同可分為加熱固化劑和室溫固化劑兩類。如果根據化學結構類型的不同，又可分為胺類固化劑、酸酐類固化劑、咪唑類固化劑、樹脂類固化劑及潛伏性固化劑等。按照固化劑的物態不同可分為液體固化劑和固體固化劑兩類。其中常用的一類胺硬化劑，其硬化速度快，而且黏度也低，使用方便，但硬化劑本身的毒性較大，易升華且常具有刺激的臭味。胺類硬化劑包括；脂肪族胺類、芳香族胺類和胺的衍生物等。胺本身可以看作是氮的烷基取代物，氨分子(NH3)中三個氫可逐步地被烷基取代，生成三種不同的胺。即伯胺(RNH2)、仲胺(R2NH)和叔胺(R3N)。由於胺的種類不同，其硬化作用也不同。(I)伯胺和仲胺的作用含有活潑氫原子的伯胺及仲胺與環氧樹脂中的環氧基作用。使環氧基開環生成羥基，生成的羥基再與環氧基起醚化反應，最後生成網狀或體型聚合物。(2)叔胺的作用與伯胺、仲胺不同，它只進行催化開環，環氧樹脂的環氧基被叔胺開環變成陰離子，這個陰離子又能打開一個新的環氧基環，繼續反應下去，最後生成網狀或體型結構的大分子。其中，脂肪族多胺固化物粘接性以及耐鹼、耐水性均優良。芳香族多胺在耐藥品性方面也是優良的。由於氨基的氮元素與金屬形成氫鍵，因而具有優良的防鏽效果。胺質量濃度愈高，防鏽效果愈好。胺類固化劑作為材料助劑也可以作為擴鏈劑使用，使聚合物主鏈增長，擴鏈是合成嵌段共聚物的重要方法。二胺類化合物也常為合成尼龍的重要原料，如己二胺，2-甲基-1，5-戊二胺等均可以與二酸化合物聚合製備成尼龍。目前普遍使用的脂肪二胺屬於通用型低溫固化劑，近年來專利報導使用較多的主要有1，2-環己二胺、2-甲基戊二胺和1，3-戊二胺。它們作為環氧塗料的固化劑可使塗料堅固而且有光澤，同時還具有耐化學腐蝕等性能，明顯改善塗料的固化性能，其原因就在於它們的結構中活潑氫當量較高。但該類固化劑有一定的蒸汽壓，有臭味及刺激性，而且普遍毒性較大，並且其調配的環氧體系放熱量大，使用期短、固化物脆硬。對其改性方法主要有多元胺的羥基化、多元胺的酮亞胺化、多元胺的氯乙基化和多元胺與丙烯酸酯類的加成等。然而二胺類化合物作為材料助劑雖然品種較多，但也存在一定的問題，人們希望得到一些新的具有較高活性的二胺類化合物可以具有固化或擴鏈作用，或是可以用其作為製備高性能尼龍的原料。胺類固化劑的作用機理主要是通過N上的活性H催化環氧樹脂開環、聚合後產生固化效果，因此曾經有人採用鹼性胺基酸，如賴氨酸，的確能夠很好的避免胺類的不良氣味，但固化效果較差，原因主要是胺基酸的COOH和NH2產生分子內氫鍵，使H活性減低，但如果將羧酸還原成羥甲基，活性H增加，戊二胺的不良氣味得到屏蔽，同時毒性也大大降低。
權利要求
1.一種由下述通式(I)表示的羥甲基二胺類化合物
2.權利要求I所述的化合物的製備方法，其特徵在於，以羧基取代二胺類化合物(II)或酯基取代的二胺類化合物(III)，經催化劑催化氫化還原得化合物(I)；
3.根據權利要求2所述的化合物的製備方法，其特徵在於，所述的催化劑為雷尼鎳、Pd、鈀碳、Pd (OH)2 或 Rh。
4.根據權利要求2所述的化合物的製備方法，其特徵在於，催化氫化還原反應的溫度為30-150°C，反應壓力為3-10MPa，反應時間為3_12h。
5.根據權利要求4所述的化合物的製備方法，其特徵在於，催化氫化還原的反應溫度為60-120°C，反應壓力為5-8MPa，反應時間為5_8h。
6.權利要求I所述的化合物作為固化劑的應用。
7.權利要求I所述的化合物作為擴鏈劑的應用。
8.權利要求I所述的化合物在製備尼龍中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種由下述通式(I)表示的羥甲基二胺類化合物；其中，X為甲基取代的或乙基取代的C1-C6直鏈烷基；n為0、1、2或3。本發明還公開了上述化合物的製備方法和應用。本發明化合物具有固化、擴鏈作用，同時可以作為合成尼龍的原料。
文檔編號C07C213/00GK102617364SQ20121006806
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者仲蕙, 方正, 歐陽平凱, 郭凱 申請人:南京工業大學