一種脂環(huán)胺固化劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種脂環(huán)胺固化劑的制備方法，將作為原料的甲基苯二胺溶于有機溶劑中，在負載型金屬催化劑和無機鹽助劑存在下，于氫氣壓力6-15MPa、150-240°C條件下攪拌反應(yīng)5-12小時，獲得所述脂環(huán)胺固化劑，反應(yīng)收率達90-97%。本發(fā)明方法制備所得脂環(huán)胺固化劑具有胺值高、固化速度快、固化性能優(yōu)良、復(fù)配性好等優(yōu)勢，以之為基礎(chǔ)可以制備各種脂環(huán)胺類異氰酸酯、脂環(huán)胺上N烷基取代的脂環(huán)胺類衍生物等固化劑，廣泛適用于風(fēng)輪葉片、地坪、特重防腐涂料、運動器械、交通工具等行業(yè)。
【專利說明】一種脂環(huán)胺固化劑的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于固化劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種脂環(huán)胺固化劑的新的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧樹脂是一種綜合性能優(yōu)良的熱固性塑料，在涂料、土建、汽車、工廠設(shè)備、船 舶、容器等眾多領(lǐng)域有廣泛使用。固化劑是環(huán)氧樹脂組成物的重要組成之一，固化劑的品質(zhì) 直接決定了樹脂的性能。固化劑可根據(jù)化學(xué)成分、用途等分為多個類型，包括脂肪族胺類、 芳香族胺類、酰胺基胺類、潛伏固化胺類、尿素替代物等。其中，脂肪族胺類固化劑具有反應(yīng) 活性高、低溫可快速固化、對濕度不敏感、顏色穩(wěn)定、良好的耐化學(xué)腐蝕、高溫表現(xiàn)良好等諸 多優(yōu)勢。該類固化劑包括脂肪族多胺、脂環(huán)胺類、聚酰胺類等，由于脂環(huán)胺分子結(jié)構(gòu)中具有 飽和脂環(huán)，不含有不飽和鍵，多數(shù)粘度較低，試用期比脂肪族胺的長，固化物的色澤、光澤也 更優(yōu)于脂肪胺和聚酰胺，因而，受到人們的廣泛重視。
[0003] 隨著社會的進步，各種環(huán)氧樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，復(fù)合材料工業(yè)發(fā)展迅速，對 脂環(huán)胺固化劑的需求也隨之快速增加。這就要求脂環(huán)胺固化劑的生產(chǎn)工藝和效率必須進行 相應(yīng)的提高。目前，脂環(huán)胺的生產(chǎn)方法主要包括苯胺加氫催化法、硝基環(huán)己烷還原法、環(huán)己 醇催化氨解法、環(huán)己酮催化氨解法、環(huán)己烷直接氨化法、氯代環(huán)己烷催化氨解法等。從原料 價格、來源穩(wěn)定性、工藝可操作性等方面考慮，苯胺催化加氫法較為常用。但，現(xiàn)有合成方法 存在工藝苛刻、副產(chǎn)物較多、催化劑使用量大、使用次數(shù)少等問題，特別是副產(chǎn)物所占比重 較高，嚴重影響了脂環(huán)胺的產(chǎn)能。因此，一種新的脂環(huán)胺固化劑制備方法的建立對該類固化 劑的推廣極為重要，具有顯著的應(yīng)用價值和經(jīng)濟價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種新的脂環(huán)胺固化劑的制備方法，突破目 前脂環(huán)胺固化劑生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物多、產(chǎn)能低、工藝苛刻等技術(shù)瓶頸，提高產(chǎn)能。
[0005] 本發(fā)明實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是提供一種脂環(huán)胺固化劑的制備方法，將 作為原料的甲基苯二胺溶于有機溶劑中，在負載型金屬催化劑和無機鹽助劑存在下，于氫 氣壓力6-15MPa、150-240°C條件下攪拌反應(yīng)5-12小時，獲得所述脂環(huán)胺固化劑。
[0006] 與現(xiàn)有脂環(huán)胺固化劑制備技術(shù)相比，本發(fā)明方法具有如下優(yōu)勢：
[0007] (1)本發(fā)明方法采用更適合甲基苯胺原料的雜環(huán)溶劑體系，可以使原料的吸氫還 原時間縮短6-17% ;涉及使用單一重金屬催化劑和多種金屬混合催化劑，可以使原料甲基 苯胺的氫化還原時間縮短15-40%，催化劑使用次數(shù)增加8-15次。
[0008] (2)本發(fā)明所述方法通過硫酸鈉、磷酸鈉等無機鹽助劑的使用，可以減少70-95% 副產(chǎn)物的產(chǎn)生，顯著提高產(chǎn)品總收率，高達90-97%。
[0009] (3)本發(fā)明所述方法通過提高氫氣壓力、升高反應(yīng)體系溫度，顯著加速甲基苯胺的 氫化還原，大大節(jié)省了生產(chǎn)時間，該工藝更加適合工業(yè)化投產(chǎn)。
[0010] 本發(fā)明所提供方法解決了現(xiàn)有脂環(huán)胺固化劑制備工藝產(chǎn)能低、副產(chǎn)物多等技術(shù)瓶 頸，為該類產(chǎn)品在更多領(lǐng)域的推廣使用提供了可靠保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明制備方法反應(yīng)原理圖；
[0012] 圖2是本發(fā)明實施例5脂環(huán)胺固化劑2-甲基-1，4-環(huán)己二胺室溫固化樣品；
[0013] 圖3是本發(fā)明實施例3脂環(huán)胺固化劑2-甲基-1，3-環(huán)己二胺室溫固化樣品。

【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的解釋說明，但具體實施例并不對本發(fā)明 作任何限定。除非特別說明，實施例中所涉及的試劑、方法均為本領(lǐng)域常用的試劑和方法。
[0015] 本發(fā)明實施例提供一種脂環(huán)胺固化劑的制備方法，其反應(yīng)原理如圖1所示。該脂 環(huán)胺為甲基環(huán)己二胺，其結(jié)構(gòu)式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種脂環(huán)胺固化劑的制備方法，其特征在于，將作為原料的甲基苯二胺溶于有機溶 劑中，在負載型金屬催化劑和無機鹽助劑存在下，于氫氣壓力6-15MPa、150-240°C條件下攪 拌反應(yīng)5-12小時，獲得所述脂環(huán)胺固化劑。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述負載型金屬催化劑的催化活性組 分為釕、銠、鈀、銅、鉛、鈷、鉻、錳或鉬中的至少一種。
3. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述無機鹽助劑為硫酸、碳酸、鹽酸、磷 酸、硝酸或硼酸的鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鐵、鋅、銅或鉛鹽。
4. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述無機鹽助劑為硫酸鈉、硫酸銨或碳 酸鈉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為二氧六環(huán)、二氧五 環(huán)、嗎啉、四氫呋喃、吡陡或哌啶。
6. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述甲基苯二胺為2-甲基-1，3-苯二 胺、2-甲基-1，4-苯二胺、2-甲基-1，5-苯二胺、2-甲基-1，6-苯二胺中的至少一種。
7. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述甲基苯二胺和所述有機溶劑的質(zhì) 量比為1:0. 8?5。
8. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述負載型金屬催化劑的添加比例為 所述甲基苯二胺的2?12wt%。
9. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述無機鹽助劑的添加比例為所述甲 基苯二胺的3-15wt%。
【文檔編號】C08G59/50GK104211602SQ201410336026
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】趙智全 申請人:景縣本源精化有限公司