一种四官能团环氧固化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种四官能团环氧固化剂的制备方法，包括以下步骤：制备开环醚化增容剂、开环醚化反应、闭环反应、萃取精制、洗涤干燥、脱除溶剂，得到所述四官能团环氧固化剂；所述开环醚化增容剂的制备方法为：将丙烯酰胺、乙醇、RAFT链转移剂、引发剂、丙烯酸缩水甘油酯混合反应得到丙烯酸缩水甘油酯

【技术实现步骤摘要】
一种四官能团环氧固化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及固化剂的
，尤其涉及到一种四官能团环氧固化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]丙烯酸酯压敏胶主要分为溶剂型压敏胶、乳液型压敏胶、UV固化型压敏胶，其中溶剂型压敏胶与水性压敏胶很少单独使用，通常要加入固化剂，可以提高其内聚强度、持粘性、耐热性以及耐介质等，可以加入的固化剂类型主要有聚异氰酸酯固化剂(如L75)、氮丙啶固化剂、四官能团环氧类固化剂，其中聚异氰酸酯固化剂、氮丙啶固化剂为三官能团固化剂，交联密度比环氧类固化剂小，聚异氰酸酯固化剂对空气中水敏感，操作要求高，其交联的压敏胶在耐热性等方面不如四官能团环氧固化剂；氮丙啶固化剂毒性大，对胶水初粘力、剥离力影响大，而四官能团环氧类固化剂添加量小，与丙烯酸酯压敏胶反应活性高，交联后压敏胶内聚强度、耐热性、耐老化性等有显著提高，其主要应用于高端压敏胶领域。目前，该固化剂主要依赖进口，国产四官能团环氧固化剂存在环氧值与反应活性偏低，导致经过烘箱干燥后，对丙烯酸酯压敏胶交联不完全，部分交联反应发生在存储过程中，导致导致胶水的耐老化性能差，性能不稳定，无法保证质量。
[0003]制备四官能团环氧固化剂的重点是第一步开环醚化反应，即环氧氯丙烷与间苯二甲胺进行开环反应，间苯二甲胺上的胺基是否全部被醚化直接影响最终产物的环氧值及反应活性，环氧氯丙烷与间苯二甲胺之间相容性差，开环醚化不彻底，如何提高两者的相容性，且减少副反应不影响最终产物的性能至关重要。相关专利公开了采用水、季铵盐水溶液作为催化剂等来提高两者反应活性，但水会与环氧氯丙烷发生部分水解反应，在后续加热除溶剂过程中，季铵盐会导致固化剂环氧基团易发生副反应或自聚，导致固化剂粘度大，环氧值低。例如CN102827349A提供了一种四缩水甘油基间苯二甲胺环氧树脂的制备方法，其制备方法第一步开环醚化反应中加入了水，水会与环氧氯丙烷发生部分水解反应，损耗环氧氯丙烷，且其副产物会影响最终产物的纯度、环氧值及反应活性，且其没有对水性产物进行干燥处理，在加热抽真空过程中会，水会与固化剂发生反应，导致环氧值与反应活性偏低。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于目前在制备四官能团环氧固化剂过程中原料相容性不高，副反应多导致产物反应活性低的问题。
[0005]为此，第一方面，本专利技术提供了一种四官能团环氧固化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006]制备开环醚化增容剂、开环醚化反应、闭环反应、萃取精制、洗涤干燥、脱除溶剂，得到所述四官能团环氧固化剂；开环醚化增容剂的制备方法为：将丙烯酰胺、乙醇、RAFT链转移剂、引发剂、丙烯酸缩水甘油酯混合反应得到丙烯酸缩水甘油酯
‑
丙烯酰胺两亲性嵌段
聚合物，即开环醚化增容剂。
[0007]进一步地，具体步骤如下：
[0008](1)将丙烯酰胺、乙醇、RAFT链转移剂、部分引发剂加入到反应器中，抽真空并通入高纯氮气，在50℃反应12h～48h，再将丙烯酸缩水甘油酯、剩余引发剂加入到反应器中，通氮气，在50℃反应12h～48h，然后在50℃抽真空脱除乙醇，得到丙烯酸缩水甘油酯
‑
丙烯酰胺两亲性嵌段聚合物，即开环醚化增容剂；
[0009](2)将间苯二甲胺、开环醚化增容剂、环氧氯丙烷在30～50℃下进行开环醚化反应，反应时间为2～4h，在60～70℃温度下减压蒸馏回收环氧氯丙烷，得到醚化物；
[0010](3)将醚化物与碱溶液在35～70℃下进行闭环反应，反应时间为2～6h，再加入甲基异丁基酮和去离子水，进行萃取分层，除去水层，取有机层与碱溶液在50～65℃下精制1～3h，得到四官能团环氧固化剂粗品；
[0011](4)将四官能团环氧固化剂粗品用氯化钠溶液清洗至中性，向有机层中加入适量干燥剂，除水后过滤出干燥剂，在55～80℃温度下减压蒸馏脱除溶剂，得到四官能团环氧固化剂。
[0012]进一步地，丙烯酰胺、乙醇、RAFT链转移剂、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂的质量比为50～65:90～110:0.6～2.4:35～50:0.6～3。
[0013]进一步地，RAFT链转移剂为2
‑
(十二烷基硫基硫代羰基硫基)
‑2‑
甲基丙酸。
[0014]进一步地，引发剂为偶氮二异庚腈。
[0015]进一步地，步骤(2)中的间苯二甲胺、开环醚化增容剂、环氧氯丙烷质量比为10～20:1～4:60～120。
[0016]进一步地，步骤(3)中的碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的一种，闭环反应使用的碱溶液的浓度为35％～45％，精制时使用的碱溶液的浓度为15～20％。
[0017]其中，步骤(3)中与醚化物反应的碱溶液中的碱与步骤(2)中苯二甲胺的质量比为20～40：10～20；步骤(3)中精制时的碱溶液中的碱与步骤(2)中苯二甲胺的质量比为5～10：10～20。
[0018]进一步地，步骤(4)中的氯化钠溶液浓度为2％～8％，pH值为5.5～6.5。
[0019]进一步地，步骤(4)中的干燥剂为变色硅胶。
[0020]第二方面，本专利技术提供了一种四官能团环氧固化剂，由上述的四官能团环氧固化剂的制备方法制得。
[0021]本专利技术提供的技术方案，具有如下优点：
[0022]1.本专利技术的制备方法采用RAFT活性聚合制备了丙烯酸缩水甘油酯
‑
丙烯酰胺两亲性嵌段共聚物，即开环醚化增容剂，可以有效提高环氧氯丙烷与间苯二甲胺间的相容性，从而提高开环醚化反应活性，开环转化率高，且还可以降低反应温度，缩短反应时间，减少副反应发生。
[0023]2.通过本专利技术的制备方法制得的四官能团环氧固化剂粘度低，环氧值高，交联活性高，由其交联固化的丙烯酸酯压敏胶抗老化能力好，在70℃下老化96h，环形初粘力和180
°
剥离力下降小于10％。
[0024]3.本专利技术的制备方法采用pH值为5.5～6.5的氯化钠溶液清洗固化剂有机层，与去离子水性相比，其分离效果好，更容易让有机层与水相分层，且分层界面明显，有效提高分
离效率和固化剂得率。
具体实施方式
[0025]下面将结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，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。
[0026]实施例1
[0027]本实施例提供了一种四官能团环氧固化剂，具体制备方法如下：
[0028](1)将60g丙烯酰胺、100g乙醇、1.2g 2
‑
(十二烷基硫基硫代羰基硫基)
‑2‑
甲基丙酸、0.48g偶氮二异庚腈加到反应器中，通入高纯氮气，在50℃下反应24h，再加入40g丙烯酸缩水甘油酯、0.4g偶氮二异庚腈，通氮气，50℃下反应18h，最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四官能团环氧固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备开环醚化增容剂、开环醚化反应、闭环反应、萃取精制、洗涤干燥、脱除溶剂，得到所述四官能团环氧固化剂；所述开环醚化增容剂的制备方法为：将丙烯酰胺、乙醇、RAFT链转移剂、引发剂、丙烯酸缩水甘油酯混合反应得到丙烯酸缩水甘油酯
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丙烯酰胺两亲性嵌段聚合物，即开环醚化增容剂。2.根据权利要求1所述的四官能团环氧固化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将丙烯酰胺、乙醇、RAFT链转移剂、部分引发剂加入到反应器中，抽真空并通入高纯氮气，在50℃反应12h～48h，再将丙烯酸缩水甘油酯、剩余引发剂加入到反应器中，通氮气，在50℃反应12h～48h，然后在50℃抽真空脱除乙醇，得到丙烯酸缩水甘油酯
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丙烯酰胺两亲性嵌段聚合物，即开环醚化增容剂；(2)将间苯二甲胺、所述开环醚化增容剂、环氧氯丙烷在30～50℃下进行开环醚化反应，反应时间为2～4h，在60～70℃温度下减压蒸馏回收环氧氯丙烷，得到醚化物；(3)将所述醚化物与碱溶液在35～70℃下进行闭环反应，反应时间为2～6h，再加入甲基异丁基酮和去离子水，进行萃取分层，除去水层，取有机层与碱溶液在50～65℃下精制1～3h，得到四官能团环氧固化剂粗品；(4)将四官能团环氧固化剂粗品用氯化钠溶液清洗至中性，向有机层中加入适量干燥剂，除水后过滤出干燥剂，在55～80℃温度下减压蒸馏脱除溶剂，得到所述四官能团环氧固化剂。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：杜志健，陆银秋，丁庄，吴培龙，吴松，孙大伟，
申请(专利权)人：江苏景宏新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：