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潮湿表面环氧固化剂的合成

时间:2012-08-02 14:34来源:未知 作者:admin 点击:
用多元胺为原料,在氢氧化钠存在下与环氧氯丙烷预聚和生成端氨基 - 多胺加成物,再用 N,N- 二甲基甲酰胺( DMF )封端,生成端叔胺基酮亚胺改性多胺,然后用环氧丙烷反应掉分子中

用多元胺为原料,在氢氧化钠存在下与环氧氯丙烷预聚和生成端氨基-多胺加成物,再用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)封端,生成端叔胺基酮亚胺改性多胺,然后用环氧丙烷反应掉分子中的仲胺氢,制得可潮湿固化剂H-APMD

1)原料

  间苯二甲胺MXDA,;二乙烯三胺,分析纯,四乙烯五胺,化学纯,;间苯二胺,环氧氯丙烷,工业级,环氧丙烷,工业级,NN-二甲基甲酰胺,化学纯,甲苯,化学纯,E-44,工业级,

2)制备

① 端氨基-多胺加成物合成  在洁净干燥装有搅拌装置、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中,搅拌下加入计量的多元胺和50%浓度的氢氧化钠水溶液,在氮气保护下边搅拌边滴加环氧氯丙烷。在适当温度下控制环氧氯丙烷滴加速度,以免因反应放热过于剧烈而发生升温。滴加完毕后保温反应一段时间,反应完成后将温度升至90~100℃,在90kPa下减压蒸馏除去反应混合物中的水分。过滤生成的NaCl晶体,将制得的反应母液在200℃、90kPa下蒸馏未反应的过量多元胺,制得端氨基-多胺加成物。

② 用DMF对环氧-多胺加成物的封端  在洁净干燥装有搅拌装置、冷凝管、分水器和温度计的四口烧瓶中加入计量的端氨基-多胺加成物和N,N-二甲基甲酰胺,用甲苯作溶剂,边反应边共沸除去生成的水,计算蒸馏出来的水量来估计反应进程,待端氨基基本反应完以后减压蒸馏除去未反应的N,N-二甲基甲酰胺和甲苯得端基为叔胺基的酮亚胺改性多胺。

③仲胺氢的封闭  在洁净干燥装有搅拌装置、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中加入端叔胺酮亚胺改性多胺,搅拌下滴入计量的环氧氯丙烷,恒温于110℃反应2h,然后减压蒸馏除去过量的环氧丙烷,得到最终产物H-APMD

3)主要影响因素

① 多元胺种类对涂膜性能的影响  使用间苯二甲胺合成的固化剂配制的涂料涂膜综合性能比较好,清晰度、硬度高而且附着力好。

② 物质的量比对环氧氯丙烷转化率的影响  在60℃反应2.5h时,间苯二甲胺/环氧氯丙烷物质的量比低于化学计量比2.0时,环氧氯丙烷中的环氧基与较活泼的伯胺氢反应完后,还会与间苯二甲胺上的仲胺氢反应故理论上得不到目标产物,而且容易发生支化与交联。随着物质的量比(MXDA/ECH)的提高,ECH的环氧转化率也随之提高,高于2.1时,其环氧转化率增加的幅度变小,适宜的物质的量为2:1

③ 反应温度对环氧氯丙烷转化率的影响  反应温度为45℃时,反应进行缓慢,转化率低;而温度太高则会增大已生成的端氨基-多胺加成物与环氧氯丙烷的反应,故确定适宜的反应温度为60℃。

④ 反应时间对环氧氯丙烷转化率的影响 在设定的条件下,加成物的转化率随着反应时间的的增加而上升,当反应时间达到2.5h后,转化率随着时间的延长而增加的幅度非常小,故适宜的反应时间为2.5h

⑤ 用DMF对环氧-胺加成物的封端  端氨基-多胺加成物与DMF物质的量的最佳配比为1:2:3

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