本發(fā)明涉及一種腰果色酚基淺色環(huán)氧固化物的制備方法,尤其涉及一種含有氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)基團(tuán)的腰果酚環(huán)氧固化物及其制備方法。
背景技術(shù):腰果酚是一種間位含有一個(gè)15碳長(zhǎng)鏈的單羥基苯酚結(jié)構(gòu)的天然生物酚,腰果酚無毒性,無腐蝕性,有別于石油苯酚高腐蝕性,高毒性,對(duì)環(huán)境、人體比較友好。其結(jié)構(gòu)式如下:其中n=0,1或者2.腰果酚用途廣泛,可以用于酚醛樹脂、環(huán)氧固化劑、表面活性劑和破乳劑等。但是腰果酚上的酚羥基再空氣中容易被氧化成苯醌類衍生物,導(dǎo)致腰果酚或其制備的衍生物色澤偏深。美國(guó)專利US6262148公開了一種腰果酚改性胺與環(huán)氧樹脂組合物的制備方法,用腰果酚、對(duì)間二苯甲胺和多聚甲醛反應(yīng)制備環(huán)氧樹脂固化劑。環(huán)氧固化劑的gardner色度為16.中國(guó)專利CN101319042公開了一種低粘度的腰果酚環(huán)氧樹脂固化劑及其制備方法,利用腰果酚、對(duì)間苯二甲胺和多聚甲醛反應(yīng)制備低粘度腰果酚環(huán)氧樹脂固化劑。中國(guó)專利CN101333286公開了一種腰果酚改性胺環(huán)氧固化劑的制備方法,以腰果酚、甲醛、多元胺為原料,摩爾比為腰果酚:多元胺:甲醛=1.0:(0.7-1.0),通過曼尼希反應(yīng)制得。中國(guó)專利CN101508856公開了一種用于環(huán)氧樹脂涂料固化劑腰果酚醛胺及其制備方法,主要成分為腰果酚醛胺,其特征是所述的腰果酚醛胺的合成配方以重量百分率計(jì)包括下列組分:腰果酚:60%~70%;多元胺:20%~30%;甲醛或多聚甲醛:10%~20%;2,4,6三(二甲氨基甲基)苯酚:1%~5%。這種固化劑用于環(huán)氧樹脂涂料比一般的酚醛胺固化劑具有更好的耐水性及柔韌性。并且基本不影響面漆的調(diào)色。劉貴鋒等通過腰果酚環(huán)氧化物與C02反應(yīng)合成了新型腰果酚環(huán)碳酸酯及3種含氨基甲酸酯鏈段的季銨鹽衍生物,主要應(yīng)用于表面活性劑領(lǐng)域,以腰果酚為原料合成氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)基團(tuán)的環(huán)氧固化物的研究與應(yīng)用尚未有文獻(xiàn)報(bào)道。綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)一般都是直接使用腰果酚、多胺和甲醛進(jìn)行反應(yīng),由于溫度的升高,勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致腰果酚的氧化而導(dǎo)致產(chǎn)品顏色加深。制得的產(chǎn)品經(jīng)過一段時(shí)間的儲(chǔ)存,顏色會(huì)愈發(fā)變深。這些教示表明,現(xiàn)有技術(shù)直接使用腰果酚制備環(huán)氧固化劑,不能夠保證固化物顏色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,不能夠解決腰果酚環(huán)氧固化物顏色變深的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:解決的技術(shù)問題:本發(fā)明提供一種含有氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)基團(tuán)的腰果酚環(huán)氧固化物及其制備方法,其具備有色澤淺,玻璃化溫度較高,斷裂伸長(zhǎng)率好的優(yōu)點(diǎn)。技術(shù)方案:一種含有氨基甲酸酯基團(tuán)的腰果酚環(huán)氧固化物,腰果酚氨基甲酸酯和環(huán)氧樹脂等質(zhì)量混合均勻固化得到;所述的腰果酚氨基甲酸酯是腰果酚環(huán)狀碳酸酯與多元胺常溫下等物質(zhì)的量反應(yīng)得到。所述環(huán)氧樹脂為雙酚A環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂或者酚醛環(huán)氧樹脂中任一種。所述的多元胺是乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、1,3-間苯二甲胺中的任意一種或幾種的混合物。所述的含有氨基甲酸酯基團(tuán)的腰果酚環(huán)氧固化物的制備方法,腰果酚環(huán)碳酸酯與多元胺在常溫下等物質(zhì)的量反應(yīng)1-3小時(shí)得到腰果酚氨基甲酸酯,再用腰果酚氨基甲酸酯與環(huán)氧樹脂等質(zhì)量共混固化得到含有氨基甲酸酯基團(tuán)的腰果酚環(huán)氧固化物。有益效果:1.與一般的腰果酚胺類固化劑色澤較深且容易氧化變色不同,這種含有氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)基團(tuán)的腰果酚基胺類固化劑顏色較淺,這種含有氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)基團(tuán)的腰果酚基胺類固化劑具有很好的色澤穩(wěn)定性,長(zhǎng)期儲(chǔ)存不會(huì)變色,突破了以往腰果酚固化劑只能使用于底漆的限制,使腰果酚固化劑能應(yīng)用于更多的領(lǐng)域。2.這種含有氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)基團(tuán)的腰果酚環(huán)氧固化物,其氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)單元中的羰基易于形成分子內(nèi)氫鍵,增加了其斷裂伸長(zhǎng)率、玻璃化溫度、韌性。附圖說明圖1實(shí)施例1中制備得到的一種含有氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)基團(tuán)的腰果酚基胺類固化劑的核磁共振1H譜。圖2實(shí)施例1中制備得到的一種含有氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)基團(tuán)的腰果酚環(huán)氧固化物的DMA曲線圖。具體實(shí)施方式以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容,但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下,對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改和替換,均屬于本發(fā)明的范圍。若未特別指明,實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。具體實(shí)施方式中所用到的試劑:腰果酚環(huán)碳酸酯按照文獻(xiàn)(劉貴鋒,陳彩鳳,霍淑平,等.腰果酚基環(huán)碳酸酯及其季銨鹽衍生物的合成與表面活性研究[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2013,33(2):85-90.)制備,芐基三乙基氯化銨(阿拉丁試劑),二氧化碳(五十五所),環(huán)氧樹脂128(南亞樹脂廠)。以下為質(zhì)量份實(shí)施例1將40g(0.1摩爾)腰果酚環(huán)碳酸酯與10.4g二乙烯三胺(0.1摩爾,蘇州新穎化工有限公司)加入圓底燒瓶中,常溫下反應(yīng)2小時(shí),得到一種腰果酚氨基甲酸酯。將上述腰果酚氨基甲酸酯50份,環(huán)氧樹脂55份下攪拌均勻,脫除氣泡后加入模具常溫下固化8小時(shí)。實(shí)施例2將40g(0.1摩爾)腰果酚環(huán)碳酸酯與14.6三乙烯四胺(0.1摩爾,蘇州新穎化工有限公司)加入三口燒瓶,常溫下反應(yīng)2小時(shí),得到一種腰果酚氨基甲酸酯。將上述腰果酚氨基甲酸酯50份,環(huán)氧樹脂60份下攪拌均勻,脫除氣泡后加入模具常溫下固化8小時(shí)。實(shí)施例3將40g(0.1摩爾)腰果酚環(huán)碳酸酯18.9g四乙烯五胺(0.1摩爾,蘇州新穎化工有限公司)加入圓底燒瓶中,常溫下反應(yīng)2小時(shí),得到一種腰果酚氨基甲酸酯。將上述腰果酚氨基甲酸酯50份,環(huán)氧樹脂65份下攪拌均勻,脫除氣泡后加入模具常溫下固化8小時(shí)。實(shí)施例4將40g(0.1摩爾)腰果酚環(huán)碳酸酯6g乙二胺(0.1摩爾,蘇州新穎化工有限公司)加入圓底燒瓶中,常溫下反應(yīng)2小時(shí),得到一種腰果酚氨基甲酸酯。將上述腰果酚氨基甲酸酯50份,環(huán)氧樹脂50份下攪拌均勻,脫除氣泡后加入模具常溫下固化8小時(shí)。實(shí)施例5將40g(0.1摩爾)腰果酚環(huán)碳酸酯13.6g1,3-間苯二甲胺(0.1摩爾,蘇州新穎化工有限公司)加入圓底燒瓶中,常溫下反應(yīng)2小時(shí),得到一種腰果酚氨基甲酸酯。將上述腰果酚氨基甲酸酯50份,分別于雙酚A型環(huán)氧樹脂和脂肪族環(huán)氧樹脂50份下攪拌均勻,脫除氣泡后加入模具常溫下固化8小時(shí)。將實(shí)施例1-5中得到的兩種彈性環(huán)氧樹脂路面材料,按照GB/T2567-2008進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、彈性模量、斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)試,按照GB/T2567-2008進(jìn)行沖擊強(qiáng)度的測(cè)試。按照GB/T605-2006對(duì)制備得到的環(huán)碳酸酯型固化劑進(jìn)行色度測(cè)試測(cè)試結(jié)果如下表1所示:表1實(shí)施例1-5與雙酚A型環(huán)氧樹脂共混的性能測(cè)試結(jié)果測(cè)試項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5拉伸強(qiáng)度(MPa)37.2341.1742.7033.2835.21彈性模量(MPa)585.7601.2613.4556.8582.17斷裂伸長(zhǎng)率%4.24.65.33.73.9沖擊強(qiáng)度(J/m)21.8222.6523.4718.7120.65玻璃化溫度(℃)91.32101.76112.2582.38102.18加德納色度1617171816表2實(shí)施例1-5與脂肪族環(huán)氧樹脂共混的性能測(cè)試結(jié)果測(cè)試項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5拉伸強(qiáng)度(MPa)35.2340.6241.3335.2837.66彈性模量(MPa)568.2594.2607.4563.6593.7斷裂伸長(zhǎng)率%3.44.14.93.94.3沖擊強(qiáng)度(J/m)20.1321.6522.4719.7121.13玻璃化溫度(℃)97.41105.46109.2593.38101.23加德納色度1718181716