硫醇是環氧樹脂固化劑的最要品種，主要用于膠粘劑領域環氧樹脂固化劑品種繁多，包括常溫和加熱固化劑2大類，能滿足大部分場合使用要求。但在低溫速固化領域，只有硫醇較適用，它在快速修補膠及冬季作業場合有很大優勢，其他同化劑無法替代。由于硫醇同化劑的生產技術要求較高，國內尚無生產，一般為進口產品，如美國的3-800牌號應用較為普遍。為填補國內空白，廣州川井電子材料有限公司采用制備多元硫醇酯并進而擴鏈的方法，制備出了硫醇固化劑，并在固化性能方面作了應用研究。
一、實驗部分
1、主要原料
β-巰基丙酸：工業品，德國Brunobock公司季戊四醇：工業品，瑞典柏斯托公司甲苯和對甲苯磺酸：化學純，廣東西隴化工廠；環氧樹脂828(EEW：190)，工業品，shell公司；1，8-二氮雜-雙環十一烯-7(DBu)：工業品，日本Appollo公司；芐基二甲胺及DMP-30：工業品，臺灣長春樹脂廠。
2、固化劑的合成
(1)反應原理
β-巰基丙酸與季戊四醇反應如下：
β-巰基丙酸與季戊四醇反應
此處的關鍵點在于控制A(SH)4用量，盡可能的使A(SH)4分子上有1個巰基與環氧基反應；專家強調：否則容易造成凝膠使擴鏈反應失敗。
a.在裝有機械攪拌、溫度計、回流冷凝管的2000mL三口燒瓶中，加入136g(1.0mol)季戊四醇，466g(4.4mol)β-巰基丙酸，300mL甲苯和1.90g對甲苯磺酸，回流反應5h自然冷卻，用去離子水洗滌到中性，減壓蒸餾得無色油狀液體季戊四醇四巰基丙酸酯以A(SH)4表示)，重427g，產率96.7%。
b.取78gA(SH)4和22g環氧樹脂828置于燒瓶中，加熱到100℃反應4h冷卻，得黏稠狀無色透明液體六巰基環氧接枝化合物(以B表示)。產率約100%。
c.分3次取B，每次5g，分別與0.25g的芐基二甲胺，DMP-30，DBU混配，并冷卻到相應的溫度；取等量的828樹脂也冷卻到同樣的溫度，二者快速混合測定凝膠時間。
(2)硫醇基檢測
采用丙烯腈-亞硫酸鈉-HCl測試硫醇基團的含量。
(3)凝膠時間測試
采用GB/T12007.7-1989的方法測試凝膠時間。
從β-巰基丙酸和季戊四醇出發，經酯化和環氧擴鏈反應制備了硫醇固化劑，總產率可達95%以上。該硫醇固化劑的性能完全可以代替進口產品，某些性能如固化速度、黏度、樹脂相容性還超過進口產品，有望在膠粘劑領域獲得廣泛應用。
三、結果與討論
1、酯化反應
β-巰基丙酸與季戊四醇反應，由于季戊四醇是固體，因此需加入惰性溶劑作為反應介質，而甲苯是常用的溶劑；另外在酯化過程中，理論上任何無機強酸都可作為催化劑，但無機酸不易溶于甲苯中，且酸性過強容易造成氧化致使產品顏色加深，因此選用了對甲苯磺酸作為催化劑。實驗證明，歲甲苯磺酸可使產率提高同時顏色不加深，制得的季戊四醇四巰基丙酸酯是無色透明液體，巰基含量為：8.16mmol/g；理論含量：8.20mmol/g，證明產物純度很高。
2、擴鏈反應
單純從固化講，A(SH)4再配以少量叔胺即可作為固化劑使用，但在實際應用中還有很多不便之處：一是分子小，氣味大；二是黏度太小，作修補膠時容易流淌到不必要的部位；三是與樹脂的比例不恰當(用量占E-5l的62%)，與樹脂混配前不易稱量，使用不便。因此將A(SH)4與少量的環氧樹脂反應，可以得到更為優異的固化劑，其優點是：分子質量擴大，氣味減小，黏度適中，不過分流淌；通過調整，固化劑/環氧樹脂可以達到1：1的比例，使用方便。另外，擴鏈還可以增加固化劑與環氧樹脂的相容性，使二者更易混合；擴鏈還可以增加單體分子的巰基數目，使交聯密度更大。
在不加堿性催化劑的情況下，環氧基團與硫醇的開環反應需加熱才能進行，其優點是反應均勻。如果加入了叔胺類催化劑，則短時間內快速反應，造成局部反應不均，放熱太大，難以控制，因此本反應采用無催化劑的加熱反應。最后制得的產物外觀無色透明，無機械雜質，黏度(7000mPa?s)比樹脂略小，氣味很小。巰基含量：5.1mmol/g(0.51mol/100g)，與環氧樹脂E-51可等質量混合固化。
3、固化效果
以B為固化劑配制膠粘劑，各成分在混合前先冷卻到相應的溫度(0℃，5℃，10℃)，然后在30s內迅速混合均勻，凝膠時間按文獻測定�？梢娫谕瑯訙囟认�，固化速度Ⅲ>Ⅱ>I，證咀叔胺的催化活性大小為：DBU>DMP-30>芐基二甲胺，三者均可在低于5℃條件下固化。特別提出：DBU由于堿性較強(水溶液下pH=12)，因此催化能力很高。事實上如果在室溫(20～25℃)下，將配方Ⅲ快速混合時，混合尚未均勻已發生劇烈放熱反應。因此在常溫下無法使用，只能在0℃以下使用。 
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