一种桐油基柔性酸酐固化剂及其制备方法技术

一种桐油基柔性酸酐固化剂及其制备方法，其分子结构中含有两个羧基和一个酸酐。具体制备方法如下：桐油与丙三醇通过酯交换反应得桐油单甘酯；桐油单甘酯与不饱和酸酐或者不饱和酸酐及环状饱和酸酐通过Diels‑Alder加成及酯化反应合成出含有两个羧基和一个酸酐的桐油基酸酐固化剂。本发明专利技术制备的酸酐固化剂以桐油为原料，来源广泛、价格低廉、环境友好、可再生；制备的酸酐固化剂与目前市售的桐油酸酐和桐马酸酐相比，其与环氧树酯的固化产物拥有非常高的剪切强度、拉伸强度和杨氏模量，并且其还能保持较高的柔韧性；并且此酸酐固化剂制备工艺简单、无三废，适合大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种桐油基柔性酸酐固化剂及其制备方法
本专利技术属于环氧树酯固化剂领域，具体涉及一种桐油基柔性酸酐固化剂及其制备方法。
技术介绍
环氧树酯作为热固性树酯，可以与胺类、酸酐等固化剂发生固化反应生成三维网状交联结构。使得环氧树酯在耐热性能、耐腐蚀性、粘结性能、耐化学药品性能、电绝缘性能等方面具有优异的性能，被广泛用以涂料、粘结剂、电子封装材料、绝缘材料、复合材料等领域。但由于本身含有苯环结构，固化后的产物具有较高的交联网状结构，内应力大，质脆，抗冲击性能差，严重限制了环氧树酯的在特殊领域的应用。酸酐类化合物或低聚物是一类常用的环氧树酯固化剂，但是此类固化剂分子通常含有刚性结构，当其与环氧树酯固化后，固化产物将更脆，失去韧性。研究发现，利用桐油不饱和共轭双键可与不饱和酸酐进行Diels-Alder加成制备出来的酸酐虽然克服了酸酐固化剂柔韧性差的缺点，但是环氧固化产物的拉伸强度、杨氏模量以及剪切强度非常低(热固性树酯,2018,33(2):28-34；热固性树酯,2016,31(6):1-7)。因此开发出保持酸酐/环氧固化体系优异的拉伸强度、杨氏模量和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桐油基柔性酸酐固化剂，其特征在于化学结构如下所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种桐油基柔性酸酐固化剂，其特征在于化学结构如下所示：





2.权利要求1所述桐油基柔性酸酐固化剂的制备方法，其特征在于步骤为：步骤1，将桐油与丙三醇按摩尔比为1:2～1:4进行混合，加入桐油质量0.5～2wt.％的催化剂KOH，在氮气保护下180℃反应3～4h得到桐油单甘酯和丙三醇混合物，然后分液得到淡黄色桐油单甘酯；步骤2，桐油单甘酯与环状酸酐，经过一步法或者两步法，通过Diels-Alder加成及酯化反应合成出含有两个羧基和一个酸酐的桐油基酸酐固化剂，所述一步法为：将桐油单甘酯与环状酸酐按摩尔比1:3～1:4进行混合，加入桐油单甘酯质量0.5～2wt.％的催化剂，在氮气保护下120～150℃反应3～6h，得目标产物；所述两步法分为如下两种方法：①桐油单甘酯与不饱和酸酐按摩尔比1:1～1:2进行混合，在氮气保护下70～140℃反应1～4h得桐油单甘酯与不饱和酸酐加成物；加成物再与环状酸酐按摩尔比1:2～1:4进行混合，加入桐油单甘酯质量0.5～2wt.％的催化剂，在氮气保护下120～150℃反应1～3h，得目标产物；②桐油单甘酯与饱和环状酸酐按摩尔比1:2～1:4进行混合，加入桐油单甘酯质量0.5～2wt.％的催化剂，在氮气保护下120～150℃反应1～3h，得含有两个羧基的中间产物；该中间产物与不饱和酸酐按摩尔比1:1～1:2进行混合，在氮气保护下70～140℃反应1～4h得目标产物。


3.根据权利要求2所述桐油基柔性酸酐固化剂的制备方法，其特征在于，步骤2中所述环状酸酐为不饱和酸酐或者不饱和...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金瑞，付盼，聂小安，肖来辉，王义刚，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林产化学工业研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32