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专利号: 2020100942662
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊,其特征在于,所述环氧树脂固化剂微胶囊是以非离子型水性聚氨酯为壳材,以咪唑及其衍生物为核的环氧树脂固化剂微胶囊。

2.一种以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法,其特征在于,所述制备方法步骤如下:

(1)聚氨酯预聚体的制备

将小分子二元醇、大分子多元醇、亲水多元醇加入反应容器中,脱水,冷却到室温后加入多异氰酸酯和溶剂进行反应制得聚氨酯预聚体;

(2)固化剂聚氨酯预聚体水分散液的制备

步骤(1)得到的预聚体降至室温,将环氧树脂固化剂及多异氰酸酯加入预聚体中,搅拌均匀,然后加入蒸馏水,得固化剂聚氨酯预聚体水分散液;

(3)以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊的制备

在步骤(2)的分散液中,逐滴加入胺类水溶液,进行扩链反应,得到以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊乳液;或进行干燥,得到微胶囊颗粒。

3.根据权利要求2所述的以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的小分子二元醇为乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、丙二醇、一缩二丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、辛二醇、异戊二醇、新戊二醇、孟二醇、苯二甲醇、1,4-丁烯二醇中的一种或几种;所述的大分子多元醇为大分子二元醇或大分子三元醇;大分子多元醇的分子量为200~10000;亲水多元醇为聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚(MPEG)、聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物中的一种或几种;所述溶剂为丙酮、丁酮、1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法,其特征在于,所述大分子二元醇为聚四亚甲基醚二醇(聚四氢呋喃二醇)、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸环己烷二甲醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚氧化丙烯二醇中的一种或几种;大分子三元醇为:聚醚三元醇(聚氧化丙烯三醇)、聚酯三元醇中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法,其特征在于,步骤(1)、步骤(2)中所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)、2,6-二异氰酸酯己酸甲酯(LDI)、1,6-己基二异氰酸酯(HDI),二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、甲苯二异氰酸酯三聚体、1,6-己基二异氰酸酯三聚体及异佛尔酮二异氰酸酯三聚体中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的小分子多元醇和大分子多元醇的重量比为1:0~1:10;异氰酸酯基与羟基的摩尔比为NCO:OH=1.2:1~10.0:1;亲水多元醇的用量为步骤(1)中参与反应物质总质量的1%~50%;所述的反应温度为20℃~130℃,反应时间为0.5~16小时;所述溶剂的用量为反应物质总质量的0~300%。

7.根据权利要求2所述的以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的环氧树脂固化剂为2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-正丁基咪唑、2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、2-甲基咪唑与丁基缩水甘油醚的加成物、2-甲基咪唑与2-乙基己基缩水甘油醚的加成物及异氰酸酯改性咪唑、聚硫醇中的一种或几种;所述的环氧树脂固化剂用量为反应物质总质量的5%~80%。

8.根据权利要求2所述的以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的多异氰酸酯用量为步骤(1)所得预聚体重量的0~10倍;固化剂聚氨酯预聚体水分散液的固含量为10%~60%;所述的搅拌分散温度为0~80℃,搅拌时间为

10~120min。

9.根据权利要求2所述的以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述的有机胺为乙二胺、丙二胺、己二胺、哌嗪、异佛尔酮二胺、对苯二胺、二甲基戊二胺、二氨基二苯基甲烷、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺中的一种或几种;有机胺的用量为有机胺中活泼氢的摩尔数是体系中未反应的异氰酸酯基摩尔数的0.5~10倍;所述的扩链反应温度为0~80℃,反应时间为1~24小时。

10.根据权利要求1所述的以聚氨酯为壳材的环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的干燥为冷冻干燥、喷雾干燥及沉淀干燥中的一种或几种。