哈尔滨工业大学胡桢获国家专利权
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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种可降解、固化速度可调环氧树脂复合料及其制备和温和全回收利用方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120118480B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510615002.X,技术领域涉及:C08L63/00;该发明授权一种可降解、固化速度可调环氧树脂复合料及其制备和温和全回收利用方法是由胡桢;丛非;刘修贤;李云凌;刘鹏翔设计研发完成,并于2025-05-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种可降解、固化速度可调环氧树脂复合料及其制备和温和全回收利用方法在说明书摘要公布了:一种可降解、固化速度可调环氧树脂复合料及其制备和温和全回收利用方法。现有可降解环氧树脂存在成本高、降解条件苛刻等问题,且难以同时满足不同应用场景对固化速度和温度的要求。本发明提出一种包含固化剂组分环氧树脂胺类固化剂和含酯基多硫醇固化剂、环氧树脂组分缩水甘油醚类、缩水甘油胺类、缩水甘油酯类环氧树脂的环氧树脂复合料。该复合料固化物可通过使用路易斯酸及氨基断裂酯键的机理,在温和条件下的催化降解实现全回收利用,降解产物可直接作为固化剂、增韧剂、扩链剂使用。本发明的环氧树脂复合料不仅具有固化速度可调、高使用性能,还实现了环境友好和资源循环利用,为环氧树脂的可持续发展提供了新的解决方案。
本发明授权一种可降解、固化速度可调环氧树脂复合料及其制备和温和全回收利用方法在权利要求书中公布了:1.一种可降解、固化速度可调环氧树脂复合料的全回收利用方法,其特征在于:所述复合料包括固化剂组分,环氧树脂组分、固化促进剂和增韧剂;环氧基团与固化剂中活泼氢的摩尔比为1:1~1.2;固化促进剂占环氧树脂复合料的0wt%~5wt%,增韧剂占环氧树脂复合料的0wt%~20wt%; 所述固化剂组分为环氧树脂胺类固化剂和含酯基多硫醇固化剂,所述含酯基多硫醇固化剂占固化剂组分的0.1wt%~70wt%;环氧树脂胺类固化剂占固化剂组分的30wt%~99.9wt%; 所述环氧树脂胺类固化剂为异佛尔酮二胺、4,4-二氨基二环己基甲烷、3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、䓝烷二胺、氢化二氨基二苯基甲烷、N-氨乙基哌嗪、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、间苯二甲胺、聚醚胺D230、聚醚胺T403、双氰胺中的一种或多种; 所述环氧树脂组分包括缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂,其中,缩水甘油醚类环氧树脂和缩水甘油胺类环氧树脂占环氧树脂组分的12wt%~78wt%;缩水甘油酯类环氧树脂占环氧树脂组分的22wt%~88wt%; 所述固化促进剂为2,4,6-三二甲氨基甲基苯、1,8-二氮杂双环5,4,0-7-十一碳烯、苄基二甲胺、1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-巯基苯并噻唑、乙酰丙酮金属盐中的一种或多种; 所述增韧剂为无机纳米粒子、聚醚多元醇、聚硫橡胶、PU预聚体中的一种或几种; 所述含酯基多硫醇固化剂为季戊四醇四3-巯基丙酸酯、双季戊四醇六3-巯基丙酸酯、三羟甲基丙烷三3-巯基丙酸酯、双3-巯基丙酸乙二酯、聚乙二醇二3-巯基丙酸酯、聚丙二醇二3-巯基丙酸酯、对苯二甲酸二2-巯基乙酯、甘油三3-巯基丙酸酯、己二酸二2-巯基乙酯中的一种或多种; 所述可降解、固化速度可调环氧树脂复合料的温和全回收利用方法为:将可降解、固化速度可调环氧树脂复合料浸泡在催化降解液中,在40~100℃进行催化断键反应1~100h,得到均相降解混合溶液;增强体过滤清洗干燥后可以无损地回收;所述均相降解混合溶液无需提纯分离直接作为环氧树脂或聚氨酯的固化剂、增韧剂、扩链剂使用; 所述催化降解液为路易斯酸催化剂、胺类化合物、醇类化合物、醇胺化合物的混合物;路易斯酸催化剂的质量占比为0.1%~30%,胺类化合物的质量占比为0%~99%,醇类化合物的质量占比为0%~99%,醇胺化合物的质量占比为0%~99%; 所述路易斯酸催化剂为三氯化铝、三氯化铁、四氯化钛、三氟化硼、三氯化硼、氯化锌、三甲基铝、二乙基锌、三苯基硼、三氟甲磺酸钪、三氟甲磺酸镱、氯化铝-咪唑盐中的一种或多种; 所述胺类化合物为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、丁二胺、己二胺、异佛尔酮二胺、油胺、异丙胺、叔丁胺、苄胺、环己胺、丙烯胺、吡咯烷胺中的一种或多种; 所述醇类化合物为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇、甘油、乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、季戊四醇、1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、聚四氢呋喃二醇、聚丙二醇、蓖麻油基二元醇、聚碳酸酯二醇中的一种或多种; 所述醇胺化合物为乙醇胺、二乙醇胺、异丙醇胺、氨基甲基丙醇、羟乙基乙二胺、二甘醇胺、1-氨基-2-丙醇、1-氨基-2-丁醇、苯乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇中的一种或多种; 所述缩水甘油醚类环氧树脂为双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、四溴双酚A二缩水甘油醚、氢化双酚A环氧树脂、线型酚醛环氧树脂、邻甲酚甲醛环氧树脂、新戊二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、萘酚甲醛环氧树脂、联苯二缩水甘油醚、脂环族缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、C12~C14脂肪醇缩水甘油醚中的一种或多种; 所述缩水甘油胺类环氧树脂为4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂、三缩水甘油基对氨基苯酚、四缩水甘油基间苯二甲胺、三缩水甘油基氨基甲酸酯、N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯醚、三缩水甘油基三聚异氰酸酯中的一种或多种; 所述缩水甘油酯类环氧树脂为邻苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、内次甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯、偏苯三酸三缩水甘油酯、均苯四甲酸四缩水甘油酯、大豆油基缩水甘油酯中的一种或多种; 所述复合料还包括增强体和辅助材料; 所述增强体为碳纤维、玻璃纤维、天然纤维、化学纤维和由纤维材料制成的织物、纳米碳材料、氮化硼纳米材料、金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒、有机纳米颗粒中的至少一种,占复合材料总质量的50wt%~65wt%; 所述辅助材料为稀释剂、增塑剂、增稠剂、偶联剂、消泡剂、流平剂、紫外吸收剂、抗氧化剂、光亮剂、荧光试剂、颜料中的至少一种,占复合材料总质量的0.1wt%~2wt%。
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