專利名稱：大分子量的聚醚胺衍生物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及大分子量的聚醚胺衍生物及其制備方法，特別涉及采用聚醚二胺或聚醚三胺與環氧小分子反應得到的更大分子量的聚醚胺衍生物及其制備方法。
背景技術：
環氧樹脂作為一種固化溫度低、工藝簡單的高分子材料，具有優良的機械強度、粘結強度、電絕緣性及加工性能，在各個領域都有廣泛的應用。但是，由于環氧本身存在脆性大、沖擊強度低和易開裂的問題，限制了其更為廣泛的應用。而通過將蒙脫土作為增強體分散于環氧基體中而制備的復合材料，其耐熱性、阻隔性、力學性能等都可得到大幅度的提升，同時還具有高分子材料良好的加工性和輕質高強性，從而得到單純的有機高分子材料或無機材料所部具備的優異性能。特別是當蒙脫土在基體材料中完全剝離或接近剝離程度時，由于蒙脫土片層厚度接近lnm，可得到以納米相分散于基體中的蒙脫土增強體，得到納米級環氧/蒙脫土復合材料表現出優異的綜合性能。另一方面，蒙脫土作為無機層狀硅酸鹽，片層具有親水性，對有機高分子材料的相容性不理想，故需要通過使用有機改性劑分子來交換蒙脫土層間的可交換陽離子，使改性劑分子吸附在片層層間，親水的蒙脫土變為憎水，由此來改善其與有機高分子的相容性。進一步，使用的改性劑分子鏈長較大時，可同時撐大蒙脫土片層的層間域，即增加層間距，這樣更加有利于蒙脫土在基體中的分散。由上可見，采用大分子量的改性劑，對增加蒙脫土層間距，進而提高蒙脫土片層在復合材料基體中的分散性，具有重要的意義。公開號為CN98120123. 7的專利采用12烷基銨鹽改性蒙脫土，制備了環氧/蒙脫土插層復合材料。公開號為CN1250790A的專利采用最多含有21個碳的銨鹽改性蒙脫土，制備了環氧/蒙脫土復合物。公開號為CN1693549的專利采用聚醚多元醇改性蒙脫土，目的是擴大蒙脫土的層間距，提高其與聚氨酯的相容性。然而，由目前的改性劑插層蒙脫土得到的有機蒙脫土，仍存在其在環氧樹脂或其它有機基體中分散不均勻、易團聚等現象，故需要繼續研制新型的更大分子量的改性劑，來進一步擴大改性蒙脫土片層間的層間距，同時也需提高有機蒙脫土與基體間的相容性，使其在環氧基體或其它聚合物基體中得到更好的分散效果或達到剝離。
發明內容
本發明的目的之一是提供一種由聚醚銨陽離子、Τ 4+或/和Sb3+離子和蒙脫土共同組成的蒙脫土納米復合體。本發明的另一目的是提供一種制備本發明的目的之一是提供一種大分子量的聚醚胺衍生物。本發明的另一目的是提供一種制備大分子量的聚醚胺衍生物的制備方法。本發明的大分子量的聚醚胺衍生物是由聚醚胺與環氧樹脂反應得到，其分子量高于原材料聚醚胺的分子量，且分子量分布范圍更窄。
本發明制備的大分子量聚醚胺衍生物的制備方法將摩爾比為5 I I : 2的聚醚胺與環氧樹脂分子混合后，在常壓、室溫 200°C的溫度條件下攪拌，觀察粘度的變化，反應一定時間后，在粘度變化顯示達到凝膠點之前停止加熱，得到大分子量的聚醚胺衍生物。所述的聚醚胺為聚醚二胺或聚醚三胺。所述的聚醚二胺或聚醚三胺的平均分子量為400 6000。所述的環氧樹脂為雙官能團環氧樹脂。所述的聚醚胺與環氧 小分子的摩爾比為2 I I : 1.5。所述的聚醚胺與環氧小分子反應過程中采用的攪拌方式是機械攪拌。所述的反應條件為常壓、100 200°C。所述的反應體系的最終粘度小于凝膠點所對應的粘度。
具體實施例方式實施例I將摩爾比為5 I的聚醚胺D400與環氧E51樹脂混合均勻后，常壓，加熱到150°C，機械攪拌，待粘度顯著上升后，停止加熱，得到大分子量的聚醚胺衍生物。實施例2將摩爾比為I : 2的聚醚胺D2000與環氧E51混合均勻后，常壓，加熱到160°C，機械攪拌，待粘度上升明顯后，停止加熱，得到大分子量的聚醚胺衍生物。實施例3將摩爾比為3 : I的聚醚胺D4000與環氧E55混合均勻后，常壓，加熱到190°C，機械攪拌，粘度上升接近凝膠點后，停止加熱，得到大分子量的聚醚胺衍生物。實施例4將摩爾比為I : I的聚醚胺T5000與環氧E55混合均勻后，常壓，加熱到165°C，機械攪拌，粘度上升接近凝膠點后，停止加熱，得到大分子量的聚醚胺衍生物。實施例5將摩爾比為I : I. 5的聚醚胺T5000與環氧E44混合均勻后，常壓，加熱到180°C，機械攪拌，粘度上升接近凝膠點后，停止加熱，得到大分子量的聚醚胺衍生物。實施例6將摩爾比為4 : I的聚醚胺T3000與環氧E35混合均勻后，常壓，加熱到170°C，機械攪拌，待粘度上升明顯后，停止加熱，得到大分子量的聚醚胺衍生物。實施例7將摩爾比為2 : I的聚醚胺T403與環氧E31混合均勻后，常壓，加熱到130°C，機械攪拌，待粘度上升明顯后，停止加熱，得到大分子量的聚醚胺衍生物。實施例8將摩爾比為I. 2 : I的聚醚胺T403與環氧E20混合均勻后，常壓下加熱，機械攪拌，待粘度上升明顯后，停止加熱，得到大分子量的聚醚胺衍生物。
權利要求
1.一種由聚醚胺和環氧樹脂小分子合成的大分子量的聚醚胺衍生物，其特征是該衍生物的平均分子量高于原材料聚醚胺的平均分子量，且該衍生物的分子量分布范圍較原材料聚醚胺的分子量分布范圍更窄。
2.ー種根據權利要求I所述的聚醚胺衍生物的制備方法，其特征是將摩爾比為5 : I I : 2的聚醚胺與環氧樹脂小分子混合后，在常壓、室溫 200°C的溫度條件下攪拌，觀察粘度的變化，反應一定時間后，在粘度變化顯示達到凝膠點之前停止加熱，得到大分子量的聚醚胺衍生物。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征是所述的聚醚胺為聚醚ニ胺或聚醚三胺。
4.根據權利要求3所述的聚醚ニ胺或聚醚三胺，其特征是所述的聚醚ニ胺或聚醚三胺的平均分子量為400 6000。
5.根據權利要求I和2所述的環氧樹脂，其特征是所述的環氧樹脂為雙官能團環氧樹脂。
6.根據權利要求5所述的雙官能團環氧樹脂，是雙酚A型環氧樹脂，環氧值在O.01 O.56之間。
7.根據權利要求2所述的方法，其特征是所述的聚醚胺與環氧樹脂小分子的摩爾比為 2 : I I : I. 5。
8.根據權利要求2所述的方法，其特征是所述的聚醚胺與環氧樹脂小分子反應過程中采用的攪拌方式是機械攪拌，所述的反應條件為常壓、100 200°C。
9.根據權利要求2所述的方法，其特征是所述的反應體系的最終粘度小于凝膠點所對應的粘度。
全文摘要
本發明涉及一種大分子量的聚醚胺衍生物，特別涉及一種由聚醚胺和環氧樹脂小分子合成的更大分子量的聚醚胺衍生物，以及該衍生物的制備方法。在常壓、室溫～200℃的條件下，將摩爾比為5∶1～1∶2的聚醚胺與環氧樹脂小分子混合、攪拌，在觀察粘度變化的同時控制反應時間，得到大分子量的聚醚胺衍生物。本發明得到的大分子量的聚醚胺衍生物具有平均分子量高于原材料聚醚胺，且分子量分布范圍更窄的特點。本發明所涉及的制備方法易操作，實驗條件簡單，對設備要求不高，容易實現工業化生產。
文檔編號C08G59/64GK102633993SQ201210124498
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者劉羽中, 杜善義, 王小群 申請人:北京航空航天大學