一种脂环改性胺及其制备方法.pdf

一种脂环改性胺及其制备方法
    【技术领域】

    本发明涉及一种脂环改性胺及其制备方法，尤其是明涉及一种含环己基的多元胺及其制备方法。

    背景技术

    目前，用作环氧树脂固化剂的多元胺单体，因毒性大，挥发性强，很少直接用于固化环氧树脂，多进行相关的化学反应增加分子量后再使用，这种行为在本技术领域常称为固化剂的改性。应用环氧化合物与多元胺进行反应是常用的改性方法，当前一般使用的环氧化物为环氧乙烷、环氧丙烷或丁基缩水甘油醚等缩水甘油醚类产物。如CN200410021304.2公开的使用胺甲基环戊胺和缩水甘油醚为原料进行改性的环氧树脂固化剂。CN96193565.0报道提供一种组合物，该组合物包括(a)一种环脂族环氧树脂和(b)有效量的固化剂，该(b)固化剂包括一种环脂族二或多缩水甘油醚与一种降冰片烷二胺的改性物。

    【发明内容】

    本发明的目的在于提供一种脂环改性胺及其制备方法，采用这种脂环改性胺固化的双组分环氧体系，具有良好的机械性能，低收缩率、耐冷热冲击；并有良好的耐紫外性能和室温固化性能，且固化过程放热平稳；且有较好的表面光亮度。

    本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

    本发明之脂环改性胺是由原料环氧环己烷与多元胺反应合成的含环己基的多元胺。

    本发明之脂环改性胺制备方法是：原料环氧环己烷与多元胺的摩尔比为1～1.2∶1，反应温度为80～170℃，反应时间为4～10h。

    优选的环氧环己烷与多元胺的摩尔比为1~1.05∶1，优选反应温度为100～130℃，优选反应时间为6～8h。

    所述多元胺是脂肪多元胺或脂环多元胺中的一种或几种的混合物。

    所述脂肪多元胺是乙撑胺系列产物，化学通式为：NH₂CH₂‑(CH₂NHCH₂)_n‑CH₂NH₂，n为0、1、2、3、4、5或6，如乙二胺、二乙烯三胺、多乙烯多胺等，或是丙撑胺系列产物，化学通式为：NH₂(C₂H₄)‑[CH₂NH(C₂ H₄)]_n‑CH₂NH₂，n为0、1、2、3、4、5或6，如丙二胺、二丙烯三胺等。

    所述脂环多元胺是脂环二胺，如环戊二胺、环己二胺等。

    采用本发明之脂环改性胺固化的双组分环氧体系，得到的环氧树脂产物，具有很好的机械性能，耐冷热冲击；有良好的耐紫外性和室温固化性能，且固化过程放热平稳；并有较好的表面光亮度。

    【具体实施方式】

    以下结合实施例对本发明作进步说明。

    实施例1

    取含量99％(w/w)的乙二胺60.0g，投入250ml反应器中。通氮气并开启搅拌，90℃下滴入98g 99％(w/w)的环氧环己烷，加料过程温度控制在80℃左右。添加完毕后继续反应8h。即得含环己基的多元胺产品。

    产品外观为白色结晶；分子量为158；凝固点为＞75℃；胺值550mgKOH/g；与各类环氧树脂、聚醚胺、改性胺相溶性好；毒性低于脂肪多胺、芳香胺与脂环胺；贮存6个月稳定。

    实施例2

    取含量99％(w/w)的乙二胺60.0g，投入250ml反应器中。通氮气并开启搅拌，120℃下滴入103g 99％(w/w)的环氧环己烷，加料过程温度控制在120℃左右。添加完毕后继续反应4h。即得含环己基的多元胺产品。

    产品外观为黄白色结晶；分子量为158；凝固点为＞75℃；胺值550mgKOH/g；与各类环氧树脂、聚醚胺、改性胺相溶性好；毒性低于脂肪多胺、芳香胺与脂环胺；贮存6个月稳定。

    实施例3

    取含量99％(w/w)的二乙烯三胺103.0g，投入250ml反应器中。通氮气并开启搅拌，90℃下滴入98.0g 99％(w/w)的环氧环己烷，加料过程温度控制在90℃左右。添加完毕后继续反应9h。即得含环己基的多元胺产品。

    产品外观为黄色或白色的凝固体；分子量为201；凝固点为＞70℃；胺值600～650mgKOH/g；与各类环氧树脂、聚醚胺、改性胺相溶性好；毒性低于脂肪多胺、芳香胺与脂环胺；贮存6个月稳定。

    实施例4

    取含量99％(w/w)的二乙烯三胺103.0g，投入250ml反应器中。通氮气并开启搅拌，140℃下滴入98.0g 99％(w/w)的环氧环己烷，加料过程温度控制在140℃左右。添加完毕后继续反应6h。即得颜色稍深的含环己基的多元胺产品。

    产品外观为黄色或白色的凝固体；分子量为201；凝固点为＞70℃；胺值600～650mgKOH/g；与各类环氧树脂、聚醚胺、改性胺相溶性好；毒性低于脂肪多胺、芳香胺与脂环胺；贮存12个月稳定。

    实施例5

    取含量99％(w/w)的丙二胺74.0g，投入250ml反应器中。通氮气并开启搅拌，110℃下滴入98.0g 99％(w/w)的环氧环己烷，加料过程温度控制在110℃左右。添加完毕后继续反应6h。即得含环己基的多元胺产品。

    产品外观为黄色或白色的结晶体；分子量为172；凝固点为＞60℃；胺值550～600mgKOH/g；与各类环氧树脂、聚醚胺、改性胺相溶性好；毒性低于脂肪多胺、芳香胺与脂环胺；贮存6个月稳定。

    实施例6

    取含量99％(w/w)的环戊二胺98.0g，投入250ml反应器中。通氮气并开启搅拌，130℃下滴入98.0g 99％(w/w)的环氧环己烷，加料过程温度控制在130℃左右。添加完毕后继续反应5h。即得含环己基的多元胺产品。

    产品外观为黄色的凝固体；分子量为196；凝固点为＞75℃；胺值600mgKOH/g；与各类环氧树脂、聚醚胺、改性胺相溶性好；毒性低于脂肪多胺、芳香胺与脂环胺；贮存6个月稳定。

    实施例7

    取含量99％(w/w)的乙二胺30.0g、丙二胺22.2g、二乙烯三胺20.6g，投入250ml反应器中。通氮气并开启搅拌，130℃下滴入105.0g 99％(w/w)的环氧环己烷，加料过程温度控制在170℃左右。添加完毕后继续反应4h。即得含环己基的多元胺产品。

    产品外观为黄色或白色的凝固体；凝固点为＞70℃；胺值550～600mgKOH/g；与各类环氧树脂、聚醚胺、改性胺相溶性好；毒性低于脂肪多胺、芳香胺与脂环胺；贮存6个月稳定。

    应用实施例：