一種可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑及其制備與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)化工合成領(lǐng)域，具體涉及一種可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑及其制 備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧樹(shù)脂是一類(lèi)具備良好粘結(jié)性、耐腐蝕、電氣絕緣和高強(qiáng)度等性能的熱固性高 分子材料，被廣泛地應(yīng)用于黏合劑、涂料、電氣絕緣材料和復(fù)合材料等領(lǐng)域。但環(huán)氧樹(shù)脂存 在質(zhì)脆、易疲勞、耐熱性不夠好、韌性差等缺點(diǎn)。含氟聚合物的C-F鍵能大、極化率低，氟原 子半徑小，有機(jī)氟化合物優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、低表面能、耐高低溫、耐老化、耐腐蝕、抗粘、抗 污介電和自潤(rùn)滑等特點(diǎn)。用含氟聚合物改性環(huán)氧樹(shù)脂，能在很大程度上克服上述環(huán)氧樹(shù)脂 的缺點(diǎn)。但含氟聚合物與環(huán)氧樹(shù)脂相容性差，所得的改性產(chǎn)物往往會(huì)出現(xiàn)相分離等缺陷，導(dǎo) 致力學(xué)性能，透明性等會(huì)有所降低，大大限制了含氟聚合物改性環(huán)氧樹(shù)脂的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種可常溫固化含 氟環(huán)氧固化劑。該固化劑既含有含氟基團(tuán)，又含有可與環(huán)氧基反應(yīng)的氨基，能參與環(huán)氧樹(shù)脂 的固化反應(yīng)，使含氟基團(tuán)與環(huán)氧樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)分子水平上的復(fù)合，降低相分離的程度，最大限度 發(fā)揮含氟基團(tuán)的改性效果。
[0004] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑的應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑，其結(jié)構(gòu)式為：
[0008]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑，其特征在于：其結(jié)構(gòu)式為：
rv 其中，R為H或碳原子數(shù)為1~10的烷基；R1Sh或-ch3;r2Sh或-ch 3;r3^
或-CH2O- ;Rf為碳鏈長(zhǎng)度為Ci~C 1(|的氟代烷基；X為脂肪族多元胺結(jié)構(gòu)中除去NK的部分。
2. 權(quán)利要求1所述的可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑的制備方法，其特征在于具體如下步 驟： (1) 含氟含環(huán)氧無(wú)規(guī)共聚物溶液的制備：在容器中加入含氟丙烯酸單體30~50質(zhì)量 份、（甲基）丙烯酸縮水甘油酯〇~100質(zhì)量份、烯丙基縮水甘油醚〇~100質(zhì)量份和有機(jī) 溶劑80~150質(zhì)量份，引發(fā)劑0. 5~2質(zhì)量份，混合均勾，升溫至78~120°C攪拌反應(yīng)8h~ 12h，得到含氟含環(huán)氧無(wú)規(guī)共聚物溶液； (2) 可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑的制備：取步驟（1)制備的含氟含環(huán)氧無(wú)規(guī)共聚物溶 液150質(zhì)量份，加入40~120質(zhì)量份脂肪族多元胺，在0~35°C下反應(yīng)8h~12h ;將反應(yīng) 混合液減壓蒸餾，蒸去溶劑，剩余物真空干燥，得到可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于： 步驟（1)中所述的含氟丙烯酸單體為甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟異丙 酯、（甲基）丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯 酸-1H，IH-全氟代辛酯和甲基丙烯酸十七氟葵酯至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于： 步驟（1)中所述的（甲基）丙烯酸縮水甘油酯與烯丙基縮水甘油醚不同時(shí)為〇份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于： 步驟（1)中所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈和過(guò)氧化苯甲酰中的至少一 種； 步驟（1)中所述的有機(jī)溶劑為丁酮、甲苯、乙酸丁酯和乙酸乙酯中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于： 步驟（2)中所述的脂肪族多元胺為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中 的至少一種。
7. 權(quán)利要求1所述的可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑在制備改性環(huán)氧樹(shù)脂固化物中的應(yīng) 用。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于包括以下步驟： 將環(huán)氧樹(shù)脂80~120質(zhì)量份、權(quán)利要求1所述的可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑5~20 質(zhì)量份、脂肪族多元胺50~80質(zhì)量份混合均勻，于0~35°C固化4~10天，得到改性環(huán)氧 樹(shù)脂固化物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于： 所述的環(huán)氧樹(shù)脂為脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、（氫 化）雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧化丁二烯中的任意一種或其混合物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于： 所述的脂肪族多元胺為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的至少一種。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種可常溫固化含氟環(huán)氧固化劑及其制備與應(yīng)用，屬于化學(xué)化工合成領(lǐng)域。該含氟環(huán)氧固化劑的制備包括含氟含環(huán)氧無(wú)規(guī)共聚物溶液的制備和含氟環(huán)氧固化劑的制備兩個(gè)步驟。該固化劑既含有含氟基團(tuán)，又含有可與環(huán)氧基反應(yīng)的氨基，能參與環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng)，使含氟基團(tuán)與環(huán)氧樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)分子水平上的復(fù)合，降低相分離的程度，最大限度發(fā)揮含氟基團(tuán)的改性效果。使用本發(fā)明所述的含氟環(huán)氧固化劑改性環(huán)氧樹(shù)脂后，環(huán)氧樹(shù)脂的表面疏水疏油性、力學(xué)性能均表現(xiàn)優(yōu)異。
【IPC分類(lèi)】C08F8-32, C08F220-22, C08G59-64, C08F220-32, C08F216-14, C08F220-24
【公開(kāi)號(hào)】CN104877111
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510212700
【發(fā)明人】劉偉區(qū), 郭彥娟
【申請(qǐng)人】中科院廣州化學(xué)有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日