一种螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种新型环氧树脂固化剂的制备方法，利用巯基

【技术实现步骤摘要】
一种螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]环氧树脂是分子结构中含两个或两个以上的环氧基团，以脂环族或芳香族等化学结构为骨架并能通过环氧基团与固化剂间的交联反应形成热固性产物的低聚物，通过固化形成的热固性聚合物具有优良的机械物理性能、热稳定性、化学稳定性、电绝缘性、成型加工性等性能，被广泛应用于航空结构件、电子封装材料、涂料、粘合剂等领域。固化剂在环氧树脂的应用上具有不可缺少的、甚至某种程度上决定性的作用。
[0003]电子封装技术在电子设备中的运用日益突出，尤其是在电子元器件布局优化、功能高度集成、微型小型化、应用环境恶劣化等趋势下。环氧树脂固化产物具有优良的机械物理性能，其生产的封装壳具有良好的防水性，并且还具备了耐高温和较好的绝缘性等特点。作为封装材料环氧树脂还需对其自身缺陷进行改进，主要不足有：脆性较大、粘结性差等无法满足需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂及其制备方法和应用，本专利技术提供的固化剂能够使制备的环氧树脂具有较好的韧性和粘结性。
[0005]本专利技术提供了一种螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂的制备方法，包括：
[0006]在引发剂的作用下，将二丙烯醛缩季戊四醇、含羧基的巯基化合物在甲醇中进行第一反应，得到反应中间产物；
[0007]将所述反应中间产物和脂肪族二胺在溶剂中进行第二反应，得到螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂。
[0008]优选的，所述第一反应在氮气的保护下进行；
[0009]所述第一反应的温度为50～70℃，时间为3～6小时。
[0010]优选的，所述第二反应优选包括：
[0011]先在第一温度下反应后再升温至第二温度继续反应；
[0012]所述第一温度为45～55℃，所述第二温度为125～135℃。
[0013]优选的，所述含羧基的巯基化合物为单巯基化合物，选自2
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巯基丙酸、3
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巯基丙酸、4
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巯基丁酸、3
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巯基异丁酸、5
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巯基戊酸、6
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巯基己酸中的一种或几种。
[0014]优选的，所述引发剂为自由基引发剂，选自过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化二碳酸二环己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、甲基乙烯基酮、安息香、安息香二甲醚、二苯甲酮或曙红中的一种。
[0015]优选的，所述脂肪族二胺选自乙二胺、丙二胺、戊二胺、己二胺、1,2
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环乙二胺、2
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甲基戊二胺和1,3
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戊二胺中的一种或几种。
[0016]优选的，所述第一反应完成后还包括：
[0017]将得到的产物过滤、洗涤和干燥，得到反应产物；
[0018]所述第二反应完成后优选还包括：
[0019]将得到的反应产物进行减压蒸馏，得到螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂。
[0020]优选的，所述螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂的制备方法具体包括：
[0021]将二丙烯醛缩季戊四醇、含羧基的巯基化合物和甲醇加入到反应器中，搅拌均匀，然后加入自由基引发剂分散均匀，氮气保护下升温至50～70℃，开始进行巯基
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乙烯基加成反应，反应时间3～6小时，反应结束后抽滤并用甲醇洗涤三次，50℃真空干燥过夜得到反应中间产物，即含端二羧基的螺缩醛化合物；
[0022]将所述含端二羧基的螺缩醛化合物与脂肪族二胺加入到反应器中，溶剂为甲苯，在氮气保护下50℃反应1小时后升温至125～135℃继续反应，当除水器中不再有水出现时停止反应，将得到的聚酰胺在80～100℃减压蒸馏除去溶剂和副产物，得到螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂。
[0023]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂，所述螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂的数均分子量为1000～3000。
[0024]本专利技术提供了一种固化产物，由包括上述技术方案所述的方法制备得到的螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂，或上述技术方案所述的螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂的物料制备得到。
[0025]本专利技术研究发现，基于含螺环结构的脂肪族二胺作为聚酰胺的前驱体合成的聚酰胺以及作为固化剂得到的固化材料具有较好的性能，本专利技术设计了一种新型含螺环结构的聚酰胺作为环氧树脂固化剂，来改善环氧树脂的不足之处，尤其用来改善固化产物的韧性和粘结性。本专利技术提供了一种螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂及其制备方法，利用巯基
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乙烯基加成反应(thiol
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ene click reaction)合成一种含端二羧基的化合物，后与脂肪族二胺进行缩聚反应得到一种螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂。
[0026]本专利技术提供了一种新型环氧树脂固化剂的制备方法，利用巯基
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乙烯基加成反应(thiol
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ene click reaction)合成一种含端二羧基的化合物，后与乙二胺进行缩聚反应得到一种含螺环结构的聚酰胺作为环氧树脂固化剂。本专利技术制备的固化剂与现有聚酰胺固化剂相比，螺环和硫醚键结构能够更好地提高固化产物的韧性，具备聚酰胺类固化剂室温固化及固化产物高粘结性等特点。
附图说明
[0027]图1为实施例1制备的端二羧基螺缩醛化合物的照片；
[0028]图2为实施例1制备的端二羧基螺缩醛化合物的核磁共振氢谱图；
[0029]图3为实施例1制备的螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂的照片；
[0030]图4为实施例1制备的螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂的核磁共振氢谱图；
[0031]图5为实施例1制备的固化样品图片；
[0032]图6为80℃下实施例1制备的螺环聚酰胺类环氧树脂固化产物和传统酸酐类环氧树脂固化产物的弯曲比较图；
[0033]图7为传统酸酐类纯环氧树脂固化产物，传统酸酐类添加硅微粉环氧树脂固化产
物和常温下实施例2制备的螺环聚酰胺类环氧树脂固化产物的T剥离强度图；
[0034]图8为传统酸酐类纯环氧树脂固化产物，传统酸酐类添加硅微粉环氧树脂固化产物，商业聚酰胺650固化产物和常温下实施例2制备的螺环聚酰胺类环氧树脂固化产物的V型缺口冲击强度测试图。
具体实施方式
[0035]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]本专利技术提供了一种螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂的制备方法，包括：
[0037]在引发剂的作用下，将二丙烯醛缩季戊四醇、含羧基的巯基化合物在甲醇中进行第一反应，得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂的制备方法，包括：在引发剂的作用下，将二丙烯醛缩季戊四醇、含羧基的巯基化合物在甲醇中进行第一反应，得到反应中间产物；将所述反应中间产物和脂肪族二胺在溶剂中进行第二反应，得到螺环聚酰胺类环氧树脂固化剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一反应在氮气的保护下进行；所述第一反应的温度为50～70℃，时间为3～6小时。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二反应优选包括：先在第一温度下反应后再升温至第二温度继续反应；所述第一温度为45～55℃，所述第二温度为125～135℃。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含羧基的巯基化合物为单巯基化合物，选自2
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巯基丙酸、3
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巯基丙酸、4
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巯基丁酸、3
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巯基异丁酸、5
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巯基戊酸、6
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巯基己酸中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引发剂为自由基引发剂，选自过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化二碳酸二环己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、甲基乙烯基酮、安息香、安息香二甲醚、二苯甲酮或曙红中的一种。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脂肪族二胺选自乙二胺、丙二胺、戊二胺、己二胺、1,2
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环乙二胺、2

【专利技术属性】
技术研发人员：李雄，于人同，雷涌，蔡程帆，魏忠正，
申请(专利权)人：海南金盘智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：