王安亭
(洛阳理工学院环境与化学工程系,河南洛阳471023)
摘要：为促进硫醇固化剂的国产化,对其制备方法进行了研究。将聚醚与环氧氯丙烷在四氯化锡催化下加热反 应生成中间体(PCE),PCE与硫氢化钠或硫脲等亲核试剂发生亲核取代反应,合成多硫醇固化剂。该固化剂与环氧 树脂按质量比1∶1混合,5min快固化胶的钢-钢剪强度(常温)>18MPa,水下浸泡7d后剪切强度为8·5MPa。
关键词：多硫醇;快速固化;环氧固化剂;合成
中图分类号：TQ227;TQ314·256 文献标识码:A 文章编号:1002-7432-(2009)01-0017-03
0 引 言
环氧树脂固化剂品种繁多,可大致分为常温和 加热固化两大类,可满足大部分场合使用要求。硫 醇是环氧树脂固化剂的重要品种之一,主要用于胶 粘剂领域。它在快速修补及冬季作业场合有很大优 势,其他固化剂无法替代。类似的多硫醇物质可作 为低温快干胶用固化剂,国外将其用作环氧树脂胶 粘剂中的快速(5min)固化剂已有数年[1]。近年来 国内一些单位采用进口该产品与环氧树脂配合,制 成了快速固化胶受到市场欢迎。为此,我们进行了 胶粘剂用低温快干固化剂———多硫醇化合物的研制 以适应市场需求。
1 聚醚N303与环氧氯丙烷反应合成中间体
1·1 合成原理
低分子质量聚醚在路易氏酸催化剂存在下,可 与环氧氯丙烷发生加成反应,生成含氯聚醚中间体 (PCE)。此反应为放热反应,环氧氯丙烷几乎定量 反应较易进行。反应式如式1所示[2]。
1·2 主要原料
1)聚醚303(N303):无色透明粘稠流动液体;
羟值(KOH)≤(475±25)mg/g;酸值(KOH)≤0·1mg/g;含水质量分数≤0·1%。
2)环氧氯丙烷:纯度≥95%。
3)四氯化锡:SnCl4·5H2O,试剂级。
1·3 操作方法
1·3·1 环氧氯丙烷加料量的计算
环氧氯丙烷加料量的计算公式:G2=(G1h× 1·1×92·5)/(56·1×1000×P)。
式中:G2—环氧氯丙烷的加料量;G1—已知 加入聚醚303质量;
P—环氧氯丙烷的纯度;h—聚醚303的羟值;
92·5—环氧氯丙烷的分子质量。
1·3·2 操作过程
将120gN303,2·4gSnCl4·5H2O催化剂与60g环氧氯丙烷混合搅拌加热,当温度升至160℃左右 时(此温度待定),保温3h,而后降温至约100℃ 出料。
1·4 反应温度对产量的影响
反应温度为110~160℃时PCE的产量见表1。