CN1513893A - 环氧树脂潜伏性固化剂 - Google Patents

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陶永忠
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Abstract

本发明涉及一种环氧树脂潜伏性固化剂。本发明固化剂以脲类衍生物和胍类衍生物作为双氰胺促进剂的环氧树脂潜伏性固化剂，各组份重量百分比含量为：双氰胺100、脲类衍生物30～60、胍类衍生物10～35。以本发明的潜伏性固化剂配制的胶粘剂或粉末涂料具有固化温度低，固化时间短，贮存稳定性好，力学性能优异等优点。

Description

环氧树脂潜伏性固化剂
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂潜伏性固化剂。潜伏性固化剂是指室温下在环氧树脂中有很长的贮存时间，而在加热等作用下能迅速发生固化反应的化合物体系。环氧树脂潜伏性固化剂是配制单组分环氧树脂胶粘剂和涂料的原料。
背景技术
双氰胺是常用的环氧树脂潜伏性固化剂，用双氰胺配制单组分胶粘剂和涂料最大的优点是贮存稳定性好，同时有优异的力学性能。如100份环氧树脂E-51加入10份双氰胺，在室温下有6个月的贮存时间，180℃30分钟固化后，拉伸剪切强度可达27MPa。但双氰胺最大的缺点是固化温度过高，固化时间过长，一般需要加热到150℃以上才能固化。如160℃下，2小时才能固化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环氧树脂潜伏性固化剂，即双氰胺固化环氧树脂的促进剂，在不过分缩短贮存时间的前提下，把固化温度降低到120℃以下，固化时间缩短到1小时以内。
本发明是在双氰胺中加入脲类衍生物A和胍类衍生物B，作为双氰胺的固化促进剂，以组成环氧树脂潜伏性固化剂。这种混合物作为环氧树脂的潜伏性固化剂，可在120℃以下，1小时以内固化，固化物具有优异的力学性能。所述脲类衍生物A的结构为：
Figure A0311586000041
其中，R、R’为烷基；所述胍类衍生物为二苯胍。
本发明潜伏性固化剂的基本组成(质量)为：
双氰胺                     100
脲类衍生物A                30～60
胍类衍生物B                10～35
双氰胺、脲类衍生物A和胍类衍生物B均为白色结晶粉末。
为了提高本发明的分散效果，在上述方案基础上，所述固化剂以氧化铝为载体的固化剂微粉。
本发明潜伏性固化剂的制造工艺如下：
双氰胺100份，加A 30～60份脲类衍生物A，10～35份胍类衍生物B和100～150份，400目氧化铝粉末，在球磨机中反复研磨。然后用400目筛网过筛，得到400目潜伏性固化剂微粉。
加入400目氧化铝粉末的目的是防止微粉结团，同时由于氧化铝硬度高，加入氧化铝有利于结晶粉末的粉碎混合。
本发明将潜伏性固化剂研磨成400目微粉的目的是为了使固化剂与环氧树脂更容易混合均匀，与环氧树脂有更大的接触面积，使固化物有更优异的性能。
脲类衍生物A中，R最佳为C4H9为，R’最佳为C12～14的直链饱和烷基，我们称之为促进剂A。胍类衍生物B(二苯胍)称之为促进剂B。因此本发明的环氧树脂潜伏性固化剂的最佳组成为(该固化剂称之为潜伏性固化剂C)
双氰胺                   100
促进剂A                  50
促进剂B                  30
400目氧化铝              120
本发明的优越性在于：以上述方案所得的潜伏性固化剂微粉配制的胶粘剂或粉末涂料，具有贮存稳定性好，室温贮存时间长，可达3个月以上；固化温度低，固化时间短，可在120℃以下，1小时以内固化；固化后力学性能优异，拉伸剪切强度可达26MPa以上。
具体实施方式
               配方1  配方2  配方3  配方4
双氰胺         100    100    100    100
促进剂A        50     30     40     60
促进剂B        30     10     20     35
400目氧化铝    120    100    100    130
应用例1
本发明以上述配方1与液态环氧树脂混合，可配制高性能的单组分环氧树脂胶粘剂。
典型配方：
环氧树脂E-51              100
配方1                     30
气相二氧化硅              2
贮存稳定性测定结果如表1所示
                  表1
贮存温度(℃)     0     25     40
贮存时间(月) 6 3 1
注：按照GB/T 2794-1995测定粘度，贮存时间为粘度上升至初始粘度2倍的时间。
固化温度和固化时间及固化后力学性能测定结果如表2所示
                          表2
固化温度(℃)     100     110     120     150
固化时间(分钟)     90     60     30     15
拉伸剪切强度(MPa)     26     27     28     26
注：按照GB 7124-86测定拉伸剪切强度。
应用例2
本发明以配方2与固态环氧树脂混合，可配制高性能的单组分环氧树脂粉末涂料。
典型配方：
环氧树脂E-20            100
配方2                   10
贮存稳定性测定结果如表3所示
               表3
贮存温度(℃)     0     25     40
贮存时间(月)     12     6     1.5
注：贮存时间为涂料加热后不能熔融流动成膜的时间。
固化温度和固化时间测定结果如表4所示
                   表4
固化温度(℃)     110     120     150
固化时间(分钟) 90 50 20

Claims (3)

1，一种环氧树脂潜伏性固化剂，以双氰胺为固化剂，其特征在于采用脲类衍生物和胍类衍生物作为双氰胺的促进剂制成，各组份重量百分比含量为：
双氰胺              100
脲类衍生物          30～60
胍类衍生物          10～35
所述脲类衍生物的结构为
Figure A0311586000021
其中，R、R’为烷基；
所述胍类衍生物为二苯胍。
2，根据权利要求1所述潜伏性固化剂，其特征在于所述固化剂以氧化铝为载体的微粉状结构。
3权利要求1或2所述潜伏性固化剂的制造工艺，其特征在于，在组分中加入氧化铝，研磨成400目的微粉。
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