一种基于环氧树脂的线型聚合物及其制备方法和制备热熔胶的方法

文档序号:1108250 发布日期:2020-09-29 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于环氧树脂的线型聚合物及其制备方法和制备热熔胶的方法 (Linear polymer based on epoxy resin, preparation method thereof and method for preparing hot melt adhesive ) 是由 代本祝 周庆伟 王俊 谢尚啸 金怀东 于 2020-07-09 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种基于环氧树脂的线型聚合物及其制备方法和制备热熔胶的方法,分子式为:&lt;Image he="140" wi="700" file="DDA0002576989440000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"&gt;&lt;/Image&gt;在本发明中,主要为线型的环氧树脂,线型环氧树脂的分子链呈线型,分子结构的规整性较好,从而使得其较为容易结晶,十分适用与热熔胶中使用。在制备过程中,主要采用含含两个环氧基的化合物和含两个酰胺基的化合物的化合物进行反应,其中环氧基开环,酰胺基脱氢,开环的环氧基与脱氢的酰胺基进行聚合,形成了线型的环氧树脂。并且通过本发明制备的线型环氧树脂其线型结构单一,可以采用低分子量环氧树脂作为原料,工艺简单,没有小分子副产物,无废物排放。(The invention discloses a linear polymer based on epoxy resin, a preparation method thereof and a method for preparing hot melt adhesive, wherein the molecular formula is as follows: in the invention, the linear epoxy resin is mainly used, the molecular chain of the linear epoxy resin is linear, and the regularity of the molecular structure is better, so that the linear epoxy resin is easy to crystallize and is very suitable for being used in hot melt adhesive. In the preparation process, the compound mainly contains two epoxy groupsThe compound and a compound containing two amide groups are reacted, wherein the epoxy group is opened in a ring, the amide groups are dehydrogenated, and the opened epoxy group and the dehydrogenated amide group are polymerized to form the linear epoxy resin. The linear epoxy resin prepared by the method has a single linear structure, can adopt low-molecular-weight epoxy resin as a raw material, and has the advantages of simple process, no micromolecular by-product and no waste discharge.)

一种基于环氧树脂的线型聚合物及其制备方法和制备热熔胶 的方法

技术领域

本发明涉及领域高分子,更具体的说是涉及一种基于环氧树脂的线型聚合物及其制备方法和制备热熔胶的方法。

背景技术

环氧树脂性能优异,然而传统环氧树脂分子量不高,不经过固化,其性能达不到使用要求。因此一般是将其作为热固性树脂使用,一方面限制了它的应用范围,另一方面热固性树脂不可充分回收利用,不环保。因此需要开发高分子量、线型结构(热塑性)的环氧树脂。

目前线型环氧树脂较为常见的苯氧树脂。生产过程中也是有支化和交联结构生成的。

还有一种方案合成高分子量线型环氧,就是低分子量双官能团环氧(如E51)与仅含两个活泼氢的化合物反应(如己胺、环己胺、哌嗪等),但这种方法也容易支化和交联。

特别是在热熔胶的应用上,若支化和交联的能力强,其分子链的规整性较差,不易结晶,现阶段需要一种规整性好的环氧树脂,应用到热熔胶上。

发明内容

针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种规整性好不易支化和交联的线型环氧树脂。

为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

一种线型环氧树脂,

分子式为:

Figure BDA0002576989430000021

作为本发明的进一步改进,由含两个酰胺基的化合物与含两个环氧基团的化合物反应而成。

作为本发明的另一发明目的,提供一种线型环氧树脂的制备方法,将含两个酰胺基的化合物与含两个环氧基团的化合物采用熔融法进行反应得到线型环氧树脂

Figure BDA0002576989430000026

作为本发明的进一步改进,

所述含两个酰胺基的化合物与含两个环氧基团的化合物摩尔比为0.8~1.2∶1。

作为本发明的进一步改进,

所述含两个酰胺基的化合物为已二酰二胺、癸二酰胺、庚烷二酰胺中至少一种。

作为本发明的进一步改进,

所述含两个环氧基团的化合物为1,2,7,8-二环氧辛烷、二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂中至少一种。

作为本发明的另一发明目的,提供一种线型环氧树脂制备热熔胶的方法,

原料包括下述摩尔份:

含两个酰胺基的化合物:0.8~1.2份

含两个环氧基团的化合物:1份

封端剂:0.01~0.05份;

步骤一:按照摩尔份换算称取原料;

步骤二:将含两个环氧基的化合物和含两个酰胺基的化合物进行充分混合;

步骤三:升温加热至熔融状态保温反应1~7小时;

步骤四:加入封端剂继续反应0.5~1小时得到热熔胶。

作为本发明的进一步改进,

所述封端剂为单官能团的环氧树脂或者单酰胺基化合物或者单仲氨基化合物。

作为本发明的进一步改进,

所述封端剂为仲胺化合物或含单个环氧基团的化合物或含单个酰胺基的化合物。

作为本发明的进一步改进,

所述封端剂为二甲胺、环氧丙烷、1,2-环氧庚烷、丁酰胺、戊酰胺、乙醇胺、哌嗪中至少一种。

在本发明中,主要为线型的环氧树脂,线型环氧树脂的分子链呈线型,分子结构的规整性较好,从而使得其较为容易结晶,十分适用与热熔胶中使用。

在制备过程中,主要采用含含两个环氧基的化合物和含两个酰胺基的化合物的化合物进行反应,其中环氧基开环,酰胺基脱氢,开环的环氧基与脱氢的酰胺基进行聚合,形成了线型的环氧树脂。

并且通过本发明制备的线型环氧树脂其线型结构单一,可以采用低分子量环氧树脂作为原料,工艺简单,没有小分子副产物,无废物排放。

具体实施方式

实施例一:

称取:

已二酰二胺:144g

1,2,7,8-二环氧辛烷:142g

环氧丙烷:2.2g

将已二酰二胺和1,2,7,8-二环氧辛烷混合,并加入0.05g的邻苯二甲酸钠盐作为催化剂,充分搅拌后加入到密闭反应釜中进行加热,加热至230℃,在熔融状态下进行反应5小时,之后降温至150℃加入环氧丙烷进行封端,反应30分钟,得到热熔胶。

Figure BDA0002576989430000041

反应结束后冷却,先水洗,之后过滤,滤液旋蒸,除去溶剂,剩余物质用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为8∶1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏去除溶剂,真空干燥的到产物,产率为58.2%。

1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.02-7.98(s,1H),δ5.40-5.35(s,1H),δ4.13-4.09(m,1H),δ3.81-3.78(m,1H),δ3.55-3.25(m,2H),δ2.15-2.10(m,2H),δ1.55-1.48(m,2H),δ1.43-1.38(m,2H),δ1.28-1.20(m,2H),δ1.10-1.00(m,2H)。13CNMR(125MHz,CDCl3)δ172.5,71.2,68.0,48.8,47.5,38.8,35.6,26.4,25.1,20.8。

实施例二:

称取:

癸二酰胺:200g

二缩水甘油醚:130g

丁酰胺:3.5g

将癸二酰胺和二缩水甘油醚混合,并加入0.05g的邻苯二甲酸钠盐作为催化剂,充分搅拌后加入到密闭反应釜中进行加热,加热至240℃,在熔融状态下反应5.5小时,之后降温至150℃,加入丁酰胺进行封端,反应40分钟,得到热熔胶。

Figure BDA0002576989430000051

反应结束后冷却,先水洗,之后过滤,滤液旋蒸,除去溶剂,剩余物质用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为8∶1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏去除溶剂,真空干燥的到产物,产率为62.5%。

1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.00-7.98(s,1H),δ5.41-5.38(s,1H),δ4.45-4.40(m,1H),δ3.68-3.30(m,2H),δ2.36-2.30(m,2H),δ2.16-2.10(m,2H),δ1.55-1.49(m,2H),δ1.33-1.28(m,2H),δ0.65-0.60(m,3H)。13C NMR(125MHz,CDCl3)δ172.4,71.2,68.7,44.5,38.5,36.2,28.8,25.3,18.8,12.9。

实施例三:

称取:

庚烷二酰胺:158g

双酚A型环氧树脂:340g

二甲胺:3g

将庚烷二酰胺和双酚A型环氧树脂(E51型环氧树脂)混合,并加入0.05g的邻苯二甲酸钠盐作为催化剂,充分搅拌后加入到密闭反应釜中进行加热,加热至240℃,在熔融状态下反应5.5小时,之后降温至150℃,加入二甲胺进行封端,反应40分钟,得到热熔胶。

反应结束后冷却,先水洗,之后过滤,滤液旋蒸,除去溶剂,剩余物质用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为8∶1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏去除溶剂,真空干燥的到产物,产率为78.2%。

1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.02-7.97(s,1H),δ7.30-7.25(m,1H),δ6.89-6.81(m,1H),δ5.40-5.35(m,1H),δ4.75-4.69(m,1H),δ4.21-3.87(m,2H),δ4.16-4.00(m,1H),δ3.52-3.18(m,2H),δ2.65-2.32(m,2H),δ2.28-2.20(m,3H),δ2.15-2.10(m,2H),δ1.75-1.68(m,3H),δ1.56-1.50(m,2H),δ1.31-1.28(m,2H)。13CNMR(125MHz,CDCl3)δ173.0,160.1,147.2,127.9,115.3,74.8,73.9,68.8,64.4,63.2,47.6,45.1,42.8,36.6,31.2,28.0,25.2。

表一:原料

Figure BDA0002576989430000081

测试:

软化点的测试方法参照《GB/T 15332-94热熔胶粘剂软化点的测定环球法》。

熔融指数的测试方法参照《GB/T3682-2000热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定》

玻璃强度的测试方法参照《GB/T2790胶粘剂180°剥离强度试验方法》,测试参数为30kg,5cm,120s。

表二:测试结果

Figure BDA0002576989430000082

在本发明中,主要为线型的环氧树脂,线型环氧树脂的分子链呈线型,分子结构的规整性较好,从而使得其较为容易结晶,十分适用与热熔胶中使用。在制备过程中,主要采用含两个环氧基的化合物和含两个酰胺基的化合物的化合物进行反应,其中环氧基开环,酰胺基脱氢,开环的环氧基与脱氢的酰胺基进行聚合,形成了线型的环氧树脂。

含两个环氧基的化合物和含两个酰胺基1∶1摩尔比进行反应,在应用在热熔胶时,主要通过控制反应时间来控制线型环氧树脂的分子量,从而控制热熔胶的热熔粘度和软化点,适应作为热熔胶的使用。同时,需要封端剂的使用,来结束整个反应过程,在封端剂的使用上可以采用单官能团的环氧树脂或者单酰胺基化合物或者单仲氨基化合物;单管能团的环氧树脂开环,与线型环氧树脂端部脱氢的酰胺基进行聚合,通过这种方式进行终止反应;同理单酰胺基化合物和单仲氨基化合物作用相同,都是与与线型环氧树脂端部开环的环氧基进行反应,进行终止反应。

通过本发明制备的线型环氧树脂其线型结构单一,可以采用低分子量环氧树脂作为原料,工艺简单,没有小分子副产物,无废物排放。

在本发明的实施例制备的线型环氧树脂其软化温度在170~190℃之间,熔融指数均在8000~10000之间,能够单独作为热熔胶适用以及作为热熔胶复配中的其中一种原料进行使用,并且具有一定的硬度和拉伸强度。

并且在实施三中,采用仲胺化合物,由于仲胺上的仲氨基,只有一个氢,其氢的活性较大,其更加容易进行封端,从而实施例三中的产率较高,最为适合最为封端剂的使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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