[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0025] 以下提供具体的实施例进一步阐述本发明。
[0026] 实施例1:
[0027] 在圆底烧瓶中按照3:2的摩尔比加入2,2’-二胺基二乙醚和1,1’-硫羰基二咪唑,再加入N,N-二甲基甲酰胺将原料的浓度调节到总质量分数的5%。室温下反应24小时,经沉淀、分离、干燥步骤后,得到固化剂。
[0028] 如图1-3所示。图1是2,2’-二胺基二乙醚和1,1’-硫羰基二咪唑按照摩尔比3:2反应,得到产物的核磁共振谱图(1H NMR)。分子结构中不同化学环境的氢原子已经标在图中了,这些信息表明已经成功合成了目产物,同时说明了制备的固化剂中含有伯胺基、醚键和硫脲结构。
[0029] 图2为2,2’-二胺基二乙醚和1,1’-硫羰基二咪唑按照摩尔比3:2反应,得到产物的傅里叶红外光谱图(FTIR)。图中,在1458cm-1和1115cm-1的吸收峰为硫脲结构(N-C=S)的伸缩振动。在3450~3250cm-1处的吸收峰为胺基NH2的吸收峰,2940~2850cm-1处的吸收峰为CH2的吸收峰。上述信息证明制备的固化剂的化学结构是正确的。
[0030] 图3为2,2’-二胺基二乙醚与1,1’-硫羰基二咪唑按照摩尔比3:2反应得到的胺基聚硫脲和2,2’-二胺基二乙醚分别与环氧树脂按照化学配比混合体系的DSC曲线(升温速率为10℃/min)。由图可以看出,改性的2,2’-二胺基二乙醚与环氧树脂的放热峰峰顶温度为78.4℃,未改性的2,2’-二胺基二乙醚与环氧树脂的放热峰峰顶温度为108.2℃,说明改性固化剂与环氧树脂的反应速度较快。
[0031] 验证对比试验如下:
[0032] 环氧树脂、苄基缩水甘油醚、二甲基硅油消泡剂按照质量比80:20:0.05混合,得到环氧组分。
[0033] 环氧组分与上述制备的固化剂按照等化学当量混合,在25±2℃温度下,厚度为50-80微米的涂层,可在2.5-3小时表干、8小时干燥。
[0034] 环氧组分与2,2’-二胺基二乙醚按照等化学当量比混合后,在相同温度和涂层厚度条件下,需要6-8小时才能表干,24小时干燥。
[0035] 将固化后的材料分别置于30℃的蒸馏水中浸泡24小时,测定固化材料的吸水增重率。本发明的固化体系的增重率为0.92±0.17%;2,2’-二胺基二乙醚-环氧固化体系的增重率为2.07±0.32%。
[0036] 本发明的固化体系的拉伸强度为41.36±1.24MPa、钢板-钢板拉剪强度为11.36±0.81MPa;2,2’-二胺基二乙醚-环氧固化体系的拉伸强度为37.68±1.52MPa、钢板-钢板拉剪强度为9.81±0.70MPa。
[0037] 实施例2:
[0038] 在圆底烧瓶中按照摩尔比5:4加入2,2’-二胺基乙醚和1,1’-硫羰基二咪唑,再加入N,N-二甲基乙酰胺将原料的浓度调节到总质量分数为20%。室温下反应24小时,经沉淀、分离、干燥步骤后,得到固化剂。
[0039] 验证对比试验如下:
[0040] 环氧树脂、丁基缩水甘油醚、二甲基硅油消泡剂按照质量比80:20:0.05混合均匀,得到环氧组分。
[0041] 环氧组分与制备的固化剂按照等化学当量混合,在25±2℃温度下,厚度为50-80微米的涂层,可在3.5-5小时表干、12小时干燥。
[0042] 2,2’-二胺基二乙醚与环氧组分按照等化学当量比混合后,在相同温度和涂层厚度条件下,需要10-12小时才能表干,24小时干燥。
[0043] 将固化后的材料分别置于30℃的蒸馏水中浸泡24小时,测定固化材料的吸水增重率。本发明的固化体系的增重率为1.22±0.24%;未改性2,2’-二胺基二乙醚固化体系的增重率为2.07±0.32%。
[0044] 另外,本发明的固化体系的拉伸强度为39.92±1.61MPa、钢板-钢板拉剪强度为11.80±1.49MPa;2,2’-二胺基二乙醚固化体系的拉伸强度为37.68±1.52MPa、钢板-钢板拉剪强度为9.81±0.70MPa。
[0045] 实施例3:
[0046] 在圆底烧瓶中按照摩尔比2:1加入2,2’-二胺基三乙醚和1,1’-硫羰基二咪唑,再加入二甲亚砜将原料的浓度调节到总质量分数为15%。室温下反应24小时,经沉淀、分离、干燥步骤后,得到固化剂。
[0047] 验证对比试验如下:
[0048] 环氧树脂、丁基缩水甘油醚、二甲基硅油消泡剂按照质量比80:20:0.05混合均匀,得到环氧组分。
[0049] 环氧组分与制备的固化剂按照等化学当量混合,在25±2℃温度下,厚度为50-80微米的涂层,可在5-6小时表干、8-9小时干燥。
[0050] 2,2’-二胺基三乙醚与环氧组分按照等化学当量比混合后,在相同温度和涂层厚度条件下,需要12-16小时才能表干,24小时干燥。
[0051] 将固化后的材料分别置于30℃的蒸馏水中浸泡24小时,测定固化材料的吸水增重率。本发明的固化体系的增重率为1.61±0.19%;未改性2,2’-二胺基三乙醚固化体系的增重率为2.38±0.41%。
[0052] 另外,本发明的固化体系的拉伸强度为37.47±1.52MPa、钢板-钢板拉剪强度为9.35±0.92MPa;2,2’-二胺基三乙醚固化体系的拉伸强度为34.72±0.83MPa、钢板-钢板拉剪强度为8.97±1.72MPa。
[0053] 实施例4:
[0054] 在圆底烧瓶中按照摩尔比4:3加入聚醚胺D230和1,1’-硫羰基二咪唑,再加入四氢呋喃将原料的浓度调节到总质量分数为10%。室温下反应24小时,经沉淀、分离、干燥步骤后,得到固化剂。
[0055] 验证对比试验如下:
[0056] 环氧树脂、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、二甲基硅油消泡剂按照质量比85:15:0.05混合均匀,得到环氧组分。
[0057] 环氧组分与制备的固化剂按照等化学当量混合,在25±2℃温度下,厚度为50-80微米的涂层,可在4-5小时表干、12小时干燥。
[0058] D230与环氧组分按照等化学当量比混合后,在相同温度和涂层厚度条件下,需要9-10小时才能表干,24小时干燥。
[0059] 将固化后的材料分别置于30℃的蒸馏水中浸泡24小时,测定固化材料的吸水增重率。本发明的固化体系的增重率为1.14±0.13%;D230固化体系的增重率为1.91±0.41%。
[0060] 本发明的固化体系的拉伸强度为42.87±1.79MPa、钢板-钢板拉剪强度为11.35±0.49MPa;D230固化体系的拉伸强度为45.72±0.52MPa、钢板-钢板拉剪强度为11.97±
0.70MPa。
[0061] 实施例5:
[0062] 在圆底烧瓶中按照摩尔比3:2加入聚醚胺D400和1,1’-硫羰基二咪唑,再加入吡咯烷酮将原料的浓度调节到总质量分数为15%。室温下反应24小时,经沉淀、分离、干燥步骤后,得到聚固化剂。
[0063] 验证对比试验如下:
[0064] 环氧树脂、1,6-己二醇二缩水甘油醚、二甲基硅油消泡剂按照质量比80:20:0.05混合均匀,得到环氧组分。
[0065] 环氧组分与制备的固化剂按照等化学当量混合,在25±2℃温度下,厚度为50-80微米的涂层,可在5-6小时表干、12小时干燥。
[0066] D400与环氧组分按照等化学当量比混合后,在相同温度和涂层厚度条件下,需要10-12小时才能表干,24小时干燥。
[0067] 将固化后的材料分别置于30℃的蒸馏水中浸泡24小时,测定固化材料的吸水增重率。本发明的固化体系的增重率为1.64±0.82%;D400固化体系的增重率为2.38±0.14%。
[0068] 本发明的固化体系的拉伸强度为40.11±1.62MPa、钢板-钢板拉剪强度为9.59±0.91MPa;D230固化体系的拉伸强度为42.06±0.81MPa、钢板-钢板拉剪强度为10.03±
0.39MPa。