對甲苯胺改性雙氰胺衍生物潛伏性固化劑的合成及性能
雙氰胺是一種被廣泛應用且具有優良潛伏性能的環氧樹脂固化劑,但其應用的大缺點是固化溫度過高(單獨用雙氰胺作環氧樹脂固化劑時,其固化溫度高達150~170℃),因而不能適應許多成型的生產工藝要求。國內外已有一些對雙氰胺改性以降低其固化溫度的報道,所采取的主要途徑為尋找一種有效的促進劑,在不太影響雙氰胺適用期和使用性能的前提下,降低其固化溫度。本文采用對甲苯胺改性雙氰胺的方法,在雙氰胺分子中引入活性的胺類基團,制備了一種新型的雙氰胺衍生物,對其合成工藝條件進行了研究,同時初步研究了其對環氧樹脂的固化。
1 實驗部分
1.1 主要原料
二氰二胺(雙氰胺),化學純,醫藥集團上海化學試劑廠;對甲苯胺,分析純,高新化工試劑廠(上海)。
1.2 分析與測試
熔點用提勒管在液體石蠟中測定(溫度計未校正);
紅外光譜用Nicolet Avata 370型FT-IR光譜儀測定,KBr壓片;
氫核磁共振譜(HNMR)用美國Varian Mercury3000型核磁共振儀測定,以氘代水為溶劑,TMS為內標;
固化實驗測試,將合成所得的固化劑研磨過篩(200目),與環氧樹脂E-44按一定配比混合均勻后,在不同的溫度下,測定其固化所用的時間。
1.3 對甲苯胺對雙氰胺衍生物的合成
在裝有電動攪拌器、溫度計、回流冷凝管的三口燒瓶中,按一定的比例加入雙氰胺和對甲苯胺,以及一定量的鹽酸,升溫、攪拌,控制溫度在一定范圍內反應。反應一定時間后,可觀察到固體物出現。繼續攪拌并加熱一段時間后,停止反應,冷卻沉淀,經過抽濾、水洗、干燥,得到白色粉末狀固體。
2 結果與討論
2.1 反應溫度的影響
反應中以水為介質,因此在回流下進行的反應溫度不應低于100℃。可是實驗中發現,當溫度為90℃,甚至80℃下無回流時進行反應,反應結果也沒有太大的變化,這說明該反應對溫度的控制要求不高。
2.2 鹽酸用量的影響
反應中鹽酸與對甲苯胺反應的物質的量比為1:1,實際反應中控制鹽酸的量略高于此值,在1.05~1.10倍的范圍內。實驗結果表明,當鹽酸與對甲苯胺的物質的量比低于此值時,反應體系變渾濁(有新物質產生)的時間將會延長,同時產物的顏色偏黃。
2.3 反應時間的影響
在反應進行過程中,一般在35~40 min后,反應體系變渾濁,控制不同的反應時間,結果如表1所示。
1 實驗部分
1.1 主要原料
二氰二胺(雙氰胺),化學純,醫藥集團上海化學試劑廠;對甲苯胺,分析純,高新化工試劑廠(上海)。
1.2 分析與測試
熔點用提勒管在液體石蠟中測定(溫度計未校正);
紅外光譜用Nicolet Avata 370型FT-IR光譜儀測定,KBr壓片;
氫核磁共振譜(HNMR)用美國Varian Mercury3000型核磁共振儀測定,以氘代水為溶劑,TMS為內標;
固化實驗測試,將合成所得的固化劑研磨過篩(200目),與環氧樹脂E-44按一定配比混合均勻后,在不同的溫度下,測定其固化所用的時間。
1.3 對甲苯胺對雙氰胺衍生物的合成
在裝有電動攪拌器、溫度計、回流冷凝管的三口燒瓶中,按一定的比例加入雙氰胺和對甲苯胺,以及一定量的鹽酸,升溫、攪拌,控制溫度在一定范圍內反應。反應一定時間后,可觀察到固體物出現。繼續攪拌并加熱一段時間后,停止反應,冷卻沉淀,經過抽濾、水洗、干燥,得到白色粉末狀固體。
2 結果與討論
2.1 反應溫度的影響
反應中以水為介質,因此在回流下進行的反應溫度不應低于100℃。可是實驗中發現,當溫度為90℃,甚至80℃下無回流時進行反應,反應結果也沒有太大的變化,這說明該反應對溫度的控制要求不高。
2.2 鹽酸用量的影響
反應中鹽酸與對甲苯胺反應的物質的量比為1:1,實際反應中控制鹽酸的量略高于此值,在1.05~1.10倍的范圍內。實驗結果表明,當鹽酸與對甲苯胺的物質的量比低于此值時,反應體系變渾濁(有新物質產生)的時間將會延長,同時產物的顏色偏黃。
2.3 反應時間的影響
在反應進行過程中,一般在35~40 min后,反應體系變渾濁,控制不同的反應時間,結果如表1所示。










































