一种丁香醛基本征阻燃环氧固化剂及其树脂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种丁香醛基本征阻燃环氧固化剂及其树脂的制备方法，属于生物基高分子材料技术领域。本发明专利技术以生物质丁香醛，二胺化合物，9,10

【技术实现步骤摘要】
一种丁香醛基本征阻燃环氧固化剂及其树脂的制备方法


[0001]本专利技术属于生物基高分子材料
，具体涉及一种丁香醛基本征阻燃环氧固化剂及其树脂的制备方法。

技术介绍

[0002]高性能环氧树脂的制备可以通过使用新型阻燃环氧固化剂对环氧树脂基体进行性能改性。近年来，为了缓解化石资源的短缺，实现可持续发展，以生物基物质为原料，制备生物基阻燃固化剂剂越来越受到人们的关注。开发出阻燃效率高、阻燃制品综合性能优异的生物基阻燃固化剂是当前阻燃固化剂领域发展的新方向。通过不同阻燃元素(磷和氮等)的结合来构建协效阻燃固化剂体系，可以在不影响材料其它性能的前提下，提高材料的阻燃效率。因此，为了满足可持续发展和环境友好的阻燃需求，制备含不同阻燃元素的生物基阻燃固化剂是一种潜在的、可持续的方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种由生物质转换得到，符合绿色环保可持续发展理念、制备方法简单，易于实施的丁香醛基本征阻燃环氧固化剂的制备方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]所述丁香醛基本征阻燃环氧固化剂，结构如下：
[0006][0007]其中，R基团为：
[0008][0009]本专利技术制备具有上述结构的丁香醛基本征阻燃环氧固化剂的方法，包括以下步骤：
[0010]S1.丁香醛基双酚单体的合成：将二胺化合物溶解到无水乙醇中，再加入丁香醛无水乙醇溶液，二胺化合物与丁香醛按摩尔比1:1～4的配比加入，升温至80℃～100℃，反应3～10h，倒入蒸馏水中，有机溶剂萃取，分液，取有机层干燥，减压蒸馏，除去溶剂，乙醇洗3～6次，真空干燥，即得丁香醛基双酚单体；
[0011]S2.丁香醛基本征阻燃环氧固化剂的合成：将由S1的丁香醛基双酚单体和DOPO，按摩尔比1:0.001～10加入，升温至50℃～100℃，在氮气氛围下反应2～8h，抽滤，萃取，取有机层干燥，减压蒸馏，去除溶剂，将产物置于真空烘箱中干燥，得丁香醛基本征阻燃环氧固化剂。
[0012]本专利技术的另一目的在于提供一种制备阻燃环氧树脂的方法，具体为：
[0013]S3.采用上述方法得到的丁香醛基本征阻燃环氧固化剂与商用固化剂和环氧单体混合均匀，真空脱泡后，将体系浇注入模具中热固成型，即得阻燃环氧树脂产品。
[0014]优选的，S1中，二胺化合物为乙二胺、1,4
‑
丁二胺(腐胺)、1,5
‑
戊二胺(尸胺)、1,6
‑
己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、胍基丁胺、精胺、亚精胺、1,3
‑
双(氨丙烷基)四甲基二硅醚、2
‑
[3
‑
(2
‑
氨基
‑
乙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基
‑
二硅氧烷基]‑
乙胺、间苯二胺、4
‑
甲氧基间苯二胺、联苯二胺、3,3
′‑
二甲氧基联苯胺(联大茴香胺)、4,4'
‑
二氨基
‑
3,3'
‑
二甲基联苯基甲烷、4,4'
‑
二氨基二苯甲烷、4,4'
‑
二氨基二苯醚、4,4'
‑
二氨基二硫醚或4,4'
‑
二氨基二苯砜中的一种或两种以上的混合。
[0015]优选的，S3中，所述商业固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙氨基丙胺、乙二胺、异佛尔酮二胺、N
‑
氨乙基哌嗪、双(4
‑
胺基环己基)甲烷、三辛基甲胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、二氨基二苯基醚、间苯二胺、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸
酐、均苯四甲酸酐、苯酮四酸二酐、乙二醇双偏苯三酸酐、甲基环己烯基四酸二酐或偏苯三甲酸酐中的一种或两种以上的混合。
[0016]优选的，S3中，将体系倒入模具中，在60℃～100℃保温1～4h，接着在100℃～130℃保温2～6h热固成型。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0018]1.本专利技术以生物质丁香醛，二胺化合物，9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物(DOPO)为原料，首先使丁香醛和二胺合成席夫碱，然后再与DOPO反应，最终得到丁香醛基本征阻燃环氧固化剂，该固化剂由生物基原料丁香醛转换得到，是一种新型的本征阻燃环氧固化剂，能够解决环氧树脂固化后易燃的问题，且符合绿色化学可持续发展原则。
[0019]2.本专利技术所制备的丁香醛基本征阻燃环氧固化剂可作为环氧单体的固化剂，固化后，可赋予热固性环氧树脂阻燃性能。固化过程简单，便于操作，可控性好，利用现有的化工设备即可生产，适于大规模工业化生产，可应用于高新材料

[0020]3.本专利技术提供的丁香醛基本征阻燃环氧固化剂的制备方法，拓展了本征阻燃环氧固化剂的类型，对本征阻燃环氧树脂的发展具有重要的意义。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步的解释和说明。
[0022]实施例1
[0023]一种丁香醛基本征本征阻燃环氧固化剂及其树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
[0024][0025]HMDA
‑
SH
‑
DOPO的合成过程
[0026]S1.丁香醛基双酚单体(HMDA
‑
SH)的合成：
[0027]在100mL的三口烧瓶中加入1.16g 1,6
‑
己二胺，氮气保护，加入20mL的无水乙醇，机械搅拌至完全溶解后，再相继向其中加入3.64g丁香醛的无水乙醇溶液20mL，体系在80℃下反应6h。反应结束后，将体系倒入100mL蒸馏水中，用乙酸乙酯萃取，分液，取乙酸乙酯层用无水硫酸钠干燥过夜。随后，抽滤，滤液减压蒸馏去除溶剂，得到固体产物，将得到的产物水洗3次，真空干燥，得到HMDA
‑
SH，产率97％。
[0028]S2.丁香醛基本征阻燃环氧固化剂(HMDA
‑
SH
‑
DOPO)的合成：
[0029]在装有机械搅拌，冷凝回流，氮气导入装置的500mL的三口烧瓶中，依次加入4.4g的HMDA
‑
SH，4.3g的DOPO，在氮气氛围下，升温至80℃,反应6h。反应结束后抽滤，滤液用蒸馏水萃取，分液三次，取有机层加入无水硫酸钠干燥过夜。抽滤，取滤液通过减压蒸馏去除溶剂，产物于真空烘箱中50℃干燥，得到丁香醛基本征阻燃环氧固化剂(HMDA
‑
SH
‑
DOPO)，产率85％。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丁香醛基本征阻燃环氧固化剂，其特征在于，结构如下：其中，R基团为：2.一种如权利要求1所述的丁香醛基本征阻燃环氧固化剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1.丁香醛基双酚单体的合成：将二胺化合物溶解到无水乙醇中，再加入丁香醛无水乙醇溶液，二胺化合物与丁香醛按摩尔比1:1～4的配比加入，升温至80℃～100℃，反应3～10h，倒入蒸馏水中，有机溶剂萃取，分液，取有机层干燥，减压蒸馏，除去溶剂，乙醇洗3～6次，真空干燥，得丁香醛基双酚单体；S2.丁香醛基本征阻燃环氧固化剂的合成：将由S1的丁香醛基双酚单体和DOPO，按摩尔比1:0.001～10加入，升温至50℃～100℃，在氮气氛围下反应2～8h，抽滤，萃取，取有机层干燥，减压蒸馏，去除溶剂，真空干燥，得丁香醛基本征阻燃环氧固化剂。3.根据权利要求2所述的一种丁香醛基本征阻燃环氧固化剂的制备方法，其特征在于，S1中，二胺化合物为乙二胺、1,4
‑
丁二胺、1,5
‑
戊二胺、1,6
‑
己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、胍基丁胺、精胺、亚精胺、1,3
‑
双(氨丙烷基)四甲基二硅醚、2
‑
[3
‑
(2
‑
氨基
‑
乙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基
‑
二硅氧烷基]
‑
乙胺、间苯二胺、4
‑
甲氧基间苯二胺、联苯二胺、3,
3
′‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷自强，陈正鹏，曹争帅，何鑫，李兴尧，李晴，丁浩，管洁，陈登龙，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：