一种四官能度羧基环氧树脂固化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供四官能度羧基环氧树脂固化剂及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将偏苯三酸酐、聚醚二醇和催化剂加入反应器中，在惰性气体氛围，加热进行反应，然后冷却，水洗，抽滤，制备得到含四官能度羧基环氧树脂固化剂。本发明专利技术获得的四官能度羧基环氧树脂固化剂与环氧树脂混合配制而成的单组分环氧树脂体系与填料有很好的亲和力，混合效果好，流动性好，进而提高了环氧模塑料的流动特性、热性能和电特性。

【技术实现步骤摘要】
一种四官能度羧基环氧树脂固化剂及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体公开了一种四官能度羧基环氧树脂固化剂及其制备方法。
技术介绍
环氧模塑料(EMC)主要有填料、环氧树脂、固化剂、固化促进剂、脱模剂、阻燃剂以及其他添加剂等组分组成。EMC是在一定的温度下由环氧树脂和固化剂在固化促进剂的作用下进行预聚合反应后制得，EMC的各项性能主要由预聚合的程度决定。环氧树脂是环氧模塑料的重要组成部分之一，环氧树脂的种类和它所占的比例的不同，不但直接影响着环氧模塑料的流动特性，还直接影响着环氧模塑料的热性能和电性能。目前常用的环氧树脂有双酚A型、邻甲酚型、联苯型、多官能团型等。不同类型的环氧树脂具有不同的特性，如邻甲酚型环氧树脂具有较高的热稳定性和化学稳定性；双酚A型环氧树脂具有低收缩性和低挥发成分；多官能团型环氧树脂具有优良的热稳定性，快速固化性和高的Tg等特点；联苯型环氧树脂具有较低的粘度、高填充性等特点。固化剂的主要作用是与环氧树脂反应形成一种稳定的三维网状结构。固化剂和环氧树脂一起影响着环氧模塑料的流动特性、热性能和电特性。常见的酚醛树脂固化剂亲和力差，与填料的混合效果不佳，导致流动性差，进而影响到环氧模塑料的最终性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种四官能度羧基环氧树脂固化剂及其制备方法，该四官能度羧基环氧树脂固化剂与环氧树脂混合配制而成单组分环氧树脂体系，单组分环氧树脂体系与填料有很好的亲和力、混合效果好以及流动性，进而提高了环氧模塑料的流动特性、热性能和电特性。为了实现以上目的及其他目的，本专利技术是通过包括以下技术方案实现的：第一方面，本专利技术提供一种四官能度羧基环氧树脂固化剂，其分子结构特征如下：其中，R为其中，n为25-45的整数。优选地，所述四官能度羧基环氧树脂固化剂的软化点温度为70-80℃。本专利技术获得的固化剂的软化点温度低，有利于固化剂与环氧树脂的混合、反应。第二方面，本专利技术提供一种制备如上述所述的四官能度羧基环氧树脂固化剂的方法，包括以下步骤：将偏苯三酸酐、聚醚二醇和催化剂加入反应器中，在惰性气体氛围，加热进行反应，然后冷却，水洗，抽滤，制备得到含四官能度羧基环氧树脂固化剂。优选地，所述偏苯三酸酐与所述聚醚二醇的摩尔比为(2-2.5)：1。优选地，所述聚醚二醇选自聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃醚二醇中的任意一种或多种。优选地，所述聚乙二醇的分子量为1500～2000；所述聚丙二醇的分子量为1500～2500；所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000～3000。优选地，所述催化剂选自硫酸高铈和2-甲氨基吡啶中的一种。优选地，所述催化剂的添加量为所述偏苯三酸酐与所述聚醚二醇质量之和的0.1-2％。优选地，所述加热反应的温度为120-150℃，加热反应的时间为1-2h。优选地，采用50-70℃的热水进行水洗，水洗3-5次。综上所述，本专利技术提供一种四官能度羧基环氧树脂固化剂及其制备方法，本专利技术的有益效果：本专利技术获得的四官能度羧基环氧树脂固化剂具有四个官能度羧基，提高了固化剂与环氧树脂之间的反应性。将四官能度羧基环氧树脂固化剂与环氧树脂混合配制而成的单组分环氧树脂体系，单组分环氧树脂体系与填料之间具有很好的亲和力、混合效果以及流动性，进而提高了环氧模塑料最终的流动特性、热性能和电特性。本专利技术具有简化生产操作工艺，防止环境污染，提高产品质量，适应现代大规模工业化生产等优点。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。实施例1称取0.07moL聚乙二醇2000，0.14moL偏苯三酸酐，0.79g2-甲氨基吡啶混合搅拌，倒入三口烧瓶中N2氛围下150℃油浴搅拌反应2h。反应完成后静置降温，用60℃蒸馏水洗三次所得溶液以除去未反应的原料，抽滤得产物。经检测，产物的软化点温度为90℃。根据国家标准GB2895-82《不饱和聚氨酯树脂酸值的测定》测得产物的酸值为112.0mg(KOH)/g。实施例2称取0.07moL聚丙二醇2025，0.15moL偏苯三酸酐，1.64g硫酸高铈混合搅拌，倒入三口烧瓶中N2氛围下135℃油浴搅拌反应1.5h。反应完成后静置降温，用60℃蒸馏水洗四次所得溶液以除去未反应的原料，抽滤得产物。经检测，产物的软化点温度为74℃。根据国家标准GB2895-82《不饱和聚氨酯树脂酸值的测定》测得产物的酸值为110.6mg(KOH)/g。实施例3称取0.07moL聚四氢呋喃醚二醇2000，0.17moL偏苯三酸酐，3.31g2-甲氨基吡啶混合搅拌，倒入三口烧瓶中N2氛围下120℃油浴搅拌反应1h。反应完成后静置降温，用60℃蒸馏水洗四次所得溶液除以去未反应的原料，抽滤得产物。经检测，产物的软化点为70℃。根据国家标准GB2895-82《不饱和聚氨酯树脂酸值的测定》测得产物的酸值为113.6mg(KOH)/g。上述实施例仅例示性说明本专利技术的原理及其功效，而非用于限制本专利技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
中具有通常知识者在未脱离本专利技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四官能度羧基环氧树脂固化剂，其特征在于：其分子结构特征如下：

【技术特征摘要】
1.一种四官能度羧基环氧树脂固化剂，其特征在于：其分子结构特征如下：其中，R为其中，n为25-45的整数。2.如权利要求1所述的四官能度羧基环氧树脂固化剂，其特征在于：所述四官能度羧基环氧树脂固化剂的软化点温度为70-80℃。3.一种制备如权利要求1所述的四官能度羧基环氧树脂固化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：将偏苯三酸酐、聚醚二醇和催化剂加入反应器中，在惰性气体氛围，加热进行反应，然后冷却，水洗，抽滤，制备得到含四官能度羧基环氧树脂固化剂。4.如权利要求3所述的四官能度羧基环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于：所述偏苯三酸酐与所述聚醚二醇的摩尔比为(2-2.5)：1。5.如权利要求3所述的四官能度羧基环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于：所述聚醚二醇选自聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃醚二醇中的任意一种或多种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周正发，冀晨冉，马海红，李烁，周然，徐卫兵，任凤梅，许强，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34