一种高性能环氧树脂固化剂及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种高性能环氧树脂固化剂，其特征在于，包括以下重量份原料：腰果酚10
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20份、二乙烯三胺5
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10份、多聚甲醛5
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8份、乙二醇30
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40份、偏苯三酸酐5
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10份、促进剂1份、助剂2份、催化剂0.1份；该高性能环氧树脂固化剂由以下步骤制成：第一步、将腰果酚、二乙烯三胺和催化剂加入反应釜中，转速60
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100r/min条件下搅拌10min后，升温至90
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100℃，向反应釜中加入多聚甲醛，提高转速至100
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200r/min，保持温度不变，搅拌反应1h后，得到第一组合物；第二步、向第一组合物中加入乙二醇，转速不变搅拌10min后，向反应釜中加入偏苯三酸酐、促进剂和助剂，继续搅拌30
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60min后，得到一种高性能环氧树脂固化剂。2.根据权利要求1所述的一种高性能环氧树脂固化剂，其特征在于，所述催化剂为质量分数17%的盐酸溶液，促进剂为n
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n二甲基苄胺。3.根据权利要求1所述的一种高性能环氧树脂固化剂，其特征在于，所述助剂由以下步骤制成：步骤a1、向三口烧瓶中加入9，10
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二氢
‑9‑
氧杂
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10
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磷杂菲
‑
10
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氧化物和四氢呋喃，控制反应温度50℃，在氮气氛围下，以转速30
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60r/min搅拌反应，边搅拌边向三口烧瓶加入桐马酸酐，提高转速至200
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300r/min搅拌反应6h，然后自然冷却至室温，过滤，收集滤液于旋转蒸发仪中65
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70℃温度下旋蒸1
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2h，再将旋蒸产物、乙酸乙酯和去离子水按照1g：5ml：5ml加入反应器进行萃取，最后旋蒸除去乙酸乙酯，得到中间体1；步骤a2、向干燥的三口圆底烧瓶中加入经无水氯化钙干燥过的1,2
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二氯乙烷和邻甲氧基苯酚，室温条件下，转速60
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120r/min条件下搅拌10min后，将三口圆底烧瓶置于低温恒温槽中，控制温度0℃，加入无水氯化铝，转速不变继续搅拌30min后，向三口圆底烧瓶中加入中间体1，继续搅拌20min后，升温至30℃，转速为100
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200r/min条件下反应8h，反应结束后，将反应液倒入其体积2倍的冰水中，向冰水中加入浓盐酸，转速60
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100r/min条件下搅拌20min后，过滤，收集固体经乙酸乙酯重结晶，最后于50℃烘箱中干燥至恒重，得到中间体2；步骤a3、将2
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氨基
‑5‑
氯吡啶和甲醇加入圆底烧瓶中，转速60
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100r/min条件下搅拌10min后，向圆底烧瓶中加入n,n
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二甲基甲酰胺二甲基缩醛，升温至65
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70℃，回流反应3h后，降温至
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5℃，抽滤，滤饼用正己烷重结晶，再于50℃真空干燥箱中干燥5
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10h，得到中间体3；步骤a4、将中间体3和n,n
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二甲基甲酰胺加入反应釜中，然后向反应釜中加入碳酸氢钠，室温条件下，转速80r/min搅拌5
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10min，向反应釜中滴加溴乙酸甲酯，滴加结束后，升温至90℃，转速100
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200r/min条件下搅拌反应5h，反应结束后降温至10℃，向反应釜中加入去离子水，搅拌30min后有固体析出，抽滤，滤饼用蒸馏水洗涤3
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5次后，用甲醇重结晶，最后于50℃下干燥至恒重，得到中间体4；步骤a5、将中间体4和二甲基亚砜加入三口烧瓶中，转速100
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200r/min条件下搅拌反应，通入氨气30min后，升温至回流反应，继续通氨气，直至有固体开始析出，继续通氨气，转速不变继续反应30
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60min后，停止通入氨气，过滤，将滤饼用无水乙醇洗涤2次，再转移至去离子水中稀释搅拌30min，过滤，滤饼用蒸馏水洗涤2次，最后于55℃下真空干燥至恒重，得到中间体5；步骤a6、向反应釜中加入中间体2和二甲基亚砜，转速50
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80r/min条件下，搅拌10min后
向反应釜中加入碳酸钾和四丁基溴化铵、碘化钾，继续搅拌5min后，向反应釜中加入中间体5，然后升温至回流反应12h，反应结束后，趁热转移至去离子水中，搅拌5min后静置5
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10h，过滤，沉淀用去离子水洗涤两次，最后于50℃烘箱中干燥至恒重，得到助剂。4.根据权利要求3所述的一种高性能环氧树脂固化剂，其特征在于，步骤a1中所述9，10
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二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
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磷杂菲
‑
10
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氧化物、四氢呋喃、桐马酸酐的用量比为0.1mol：30
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60ml：0.1mol，步骤a2中所述1,2
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二氯乙烷、邻甲氧基苯酚、无水氯化铝和中间体1的用量比为250
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300ml：31g：83.34g：40g，浓盐酸的用量为冰水体积的1/5，浓盐酸的质量分数为37%。5.根据权利要求3所述的一种高性能环氧树脂固化剂，其特征在于，步骤a3中所述2
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氨基
‑5‑
氯吡啶、甲醇和n,n
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二甲基甲酰胺二甲基缩醛的用量比为100mmol：100
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150ml：100mmol，步骤a4中所述中间体3、n,n
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二甲基甲酰胺、碳酸氢钠、溴乙酸甲酯和去离子水的用量比为100mmol：100ml：19g：33
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35g：200
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250ml，步骤a5中所述中间体4和二甲基亚砜的用量比为50mmol：400ml，步骤a6中所述中间体2、二甲基亚砜、碳酸钾、四丁基溴化铵、碘化钾和中间体5的用量比为10
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20g：250ml：10g：0.2g：0.2g：15g。6.根据权利要求1所述的一种高性能环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、将腰果酚、二乙烯三胺和催化剂加入反应釜中，转速60
‑
100r/min条件下搅拌10min后，升温至90
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100℃，向反应釜中加入多聚甲醛，提高转速至100
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200r/min，保持温度不变，搅拌反应1h后，得到第一组合物；第二步、向第一组合物中加入乙二醇，转速不变搅拌10min后，向反应釜中加入偏苯三酸酐、促进剂和助剂，继续搅拌30
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60min后，得到一种高性能环氧树脂固化剂。

技术总结
本发明公开了一种高性能环氧树脂固化剂，包括以下重量份原料：腰果酚10


技术研发人员：ꢀ(74)专利代理机构
受保护的技术使用者：杨向娟
技术研发日：2021.08.27
技术公布日：2021/10/23