本文介紹環(huán)氧樹脂（EP）用固化劑。
對季戊四醇四巰基丙酸酯（PTM）的合成工藝進(jìn)行了研究，討論了反應(yīng)方式、反應(yīng)溫度和反應(yīng) 介質(zhì)、反應(yīng)時間、吸水劑種類和用量等對季戊四醇羥甲基酯化率的影響。
結(jié)果表明：合成PTM的最佳條件是反應(yīng)溫度為115℃，反應(yīng)介質(zhì)為甲苯，吸水劑為分子篩，w（分子篩）=30％（相對于反應(yīng)總單體而言），反應(yīng)方式是在甲苯回流分水反應(yīng)2.5h后再用裝有吸水劑的索氏提取器脫水2.5h；將PTM與少量環(huán)氧樹脂（EP）進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)制取環(huán)氧樹脂（EP）用固化劑，該環(huán)氧樹脂（EP）用固化劑可在低溫條件下快速固化EP。
環(huán)氧樹脂（EP）是一類重要的熱固性樹脂，具有較高的力學(xué)性能、電氣性能和耐熱性能，作為高性能復(fù)合材料的樹脂基體在機(jī)械、電子、航空航天和船舶工業(yè)等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。 在EP應(yīng)用過程中，固化劑占有十分重要的地位。
EP固化劑品種繁多，目前低溫型固化劑普遍使用脂肪族多胺類固化劑，其毒性較大，對人體皮膚的刺激性較強(qiáng)；該類固化劑與EP反應(yīng)時，體系放熱量大、適用期短且固化物柔性較差。
硫醇在叔胺類固化促進(jìn)劑的作用下，可以在-20℃的條件下快速固化EP；將硫醇與少量EP進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，得到的多元硫醇具有相對分子質(zhì)量高、氣味小、黏度適中、不過分流淌且使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
目前制取硫醇固化劑多用巰基丙酸酯化。有關(guān)文獻(xiàn)報道季戊四醇的官能度較高，反應(yīng)時空間位阻效應(yīng)明顯，從而阻礙了酯化反應(yīng)的進(jìn)行，使羥甲基酯化率偏低。為此，本課題通過改變反應(yīng)方式，明顯提高了羥甲基的酯化率，并討論了反應(yīng)方式、反應(yīng)溫度和介質(zhì)、反應(yīng)時間、吸水劑種類和用量等對反應(yīng)單體季戊四醇羥甲基酯化率的影響。
試驗(yàn)原料：3-巰基丙酸，分析純；季戊四醇，化學(xué)純；氯仿、甲苯、苯、二甲苯、乙醇胺、硫酸鈉（Na2SO4）、氯化鈣（CaCl2）、硫 酸鎂（MgSO4），分析純； 2，4，6-三（二甲氨基甲基）苯酚（DMP-30），分析純；分子篩，4魡型（孔徑0.4nm）；芐基二甲胺、對甲 苯磺酸，分析純；環(huán)氧樹脂（EP828），工業(yè)級。
二乙基甲苯二胺產(chǎn)品用途
DETDA是一只十分有效的聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑，尤其適用于RIM（反應(yīng)注射成型）和SPUA（噴涂聚脲彈性體）上；同時也可用作是聚氨酯彈性體以及環(huán)氧樹脂的芳香族二胺固化劑，用于澆注、涂料、RIM及膠黏劑，也是聚氨酯及聚脲彈性體的擴(kuò)鏈劑。 detda是一種位阻型芳香族二胺，乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多。它與聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)速度比DMTDA快數(shù)倍，比MOCA快約30倍。主要用于RIM聚氨酯體系以及噴涂聚氨酯(脲)彈性體涂料體系，具有反應(yīng)速度快，脫模時間短、初始強(qiáng)度高、制品耐水解、耐熱等優(yōu)點(diǎn)。另外該品還可用作彈性體、潤滑劑及工業(yè)油脂的抗氧劑，以及化學(xué)合成中間體。
試驗(yàn)儀器。TENSOR27型傅里葉變換紅外光譜儀、AVANCE/500M型核磁共振儀。季戊四醇四巰基丙酸酯（PTM）的合成。首先將季戊四醇與3-巰基丙酸在一定溫度下反應(yīng)生成PTM[見式（1）]，其中w（催化劑）=1％（相對于對甲苯磺酸而言）；然后將PTM和EP按照質(zhì)量比為3∶1進(jìn)行混合，升溫至100℃反應(yīng)1h，冷卻后得到黏稠狀的六元硫醇。
性能測試 紅外光譜（FT-IR），采用反射法進(jìn)行掃描分析；核磁共振氫譜（1H-NMR），采用核磁共振儀進(jìn)行分析（溶劑為氯仿）；凝膠時間，按照GB/T12007.7-1989標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。
PTM的結(jié)構(gòu)表征及分析。PTM的FT-IR曲線、1H-NMR曲線2570cm-1處為-SH（巰基）的伸縮振動峰，1750cm-1處為C＝O（羰基）的伸縮振動峰，說明預(yù)期結(jié)構(gòu)的PTM被成功合成。（3.56～3.65）×10-6（即峰5處）是季戊四醇的亞甲基共振峰，根據(jù)酯化前后的亞甲基1H-NMR的峰面積，可計算出羥甲基的酯化率。
反應(yīng)方式對羥甲基酯化率的影響。季戊四醇與巰基丙酸的反應(yīng)屬于典型的酯化可逆反應(yīng)，因此反應(yīng)過程中應(yīng)盡可能除盡副產(chǎn)物（水），使平衡向右移動，以提高反應(yīng)單體季戊四醇的羥甲基酯化率。在保持其他條件不變的前提下（即以甲苯為反應(yīng)介質(zhì)，115℃反應(yīng)相同時間），僅改變反應(yīng)方式。
其中：反應(yīng)方式1為只采用甲苯回流分水；反應(yīng)方式2為在甲苯回流分水反應(yīng)一段時間后，采用裝有吸水劑的索氏提取器進(jìn)一步脫水，以盡可能除盡反應(yīng)生成的水。根據(jù)峰1、峰2面積，計算出羥甲基的酯化率。
在相同的反應(yīng)條件下，反應(yīng)方式1的羥甲基酯化率為93.5％，反應(yīng)方式2的羥甲基酯化率為98.2％（比反應(yīng)方式1提高了5％左右）。因此，改變反應(yīng)方式對羥甲基酯化率的提高具有明顯的效果。
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