環氧官能樹脂組合物的製作方法
2023-07-07 19:32:51 1
環氧官能樹脂組合物的製作方法
【專利摘要】一種環氧官能樹脂組合物，其包含（a）化學計量過量的至少一種二乙烯基芳烴二氧化物與（b）伯（1°）單胺、缺氮原子的雙-仲（2°）胺或其混合物中的至少一種的反應產物；一種可固化組合物，包含（i）所述環氧官能樹脂組合物和（ii）至少一種固化劑；以及一種從所述可固化組合物製備的固化熱固性樹脂。
【專利說明】環氧官能樹脂組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及包含二乙烯基芳烴二氧化物與胺化合物的反應產物的環氧官能樹脂組合物。
【背景技術】
[0002]環氧樹脂的環氧官能衍生物是工業中感興趣的，因為這些衍生物可用於改善由這種環氧官能衍生物製成的可固化環氧樹脂製劑的性質，例如降低揮發性和反應放熱；並且可用於改善由這些可固化環氧樹脂製劑獲得的熱固性材料的性質，例如提高撓性和斷裂韌性。
[0003]包含過量雙酚A 二縮水甘油醚與伯(1° )單胺(例如正丁胺)的反應產物的環氧官能樹脂是現有技術已知的。然而，這些已知環氧官能樹脂的性質平衡比較差，即一種或多種樹脂性質例如耐熱性和熔體粘度對用於有些應用來說可能是不適當的。
[0004]現有技術中還公開了二乙烯基苯二氧化物(DVBDO)的各種聚合物，包括含有過量DVBDO和多胺例如二亞乙基三胺的反應產物的環氧官能樹脂。例如，美國專利N0.2，912，389的實施例24-28公開了環氧官能樹脂。然而，美國專利N0.2，912，389中公開的環氧官能樹脂具有很高的環氧化物/胺基團當量比(例如r=10)並且所得環氧官能樹脂在加熱到大於或等於(≤)120°C時膠凝。
【發明內容】
[0005]二乙烯基芳烴二氧化物的環氧官能衍生物是工業中感興趣的，因為這些衍生物可以用於降低可固化二乙烯基芳烴二氧化物製劑的揮發性和反應放熱，並且可用於增加由這些二乙烯基芳烴二氧化物製劑獲得的熱固性材料的撓性和斷裂韌性。前述改善可能是由於所述二乙烯基芳烴二氧化物衍生物的分子`量增加，同時保留了所述衍生物的環氧官能度以供後續與環氧固化劑的反應。包含化學計量過量的二乙烯基芳烴二氧化物與伯(1° )單胺或缺乏β氮原子的雙-仲(2° )胺或其混合物中任一種的反應產物的環氧官能樹脂是提供上述改善的新型組合物。
[0006]本發明的一種實施方式涉及環氧官能樹脂組合物，其包含(a)化學計量過量的至少一種二乙烯基芳烴二氧化物與(b) (1)伯(1° )單胺、(2)缺乏β氮原子的雙-仲(2° )胺或(3)其混合物中的至少一種的反應產物。
[0007]本發明的環氧官能樹脂組合物不使用多胺，並且所得環氧樹脂反應產物在加熱到升高的溫度時不膠凝。
[0008]本發明的另一種實施方式涉及可固化環氧樹脂組合物，其包含(i)如上所述的環氧官能樹脂組合物、(ii)至少一種固化劑和(iii)根據需要的任何其它任選的化合物。
[0009]又一種實施方式涉及由上述可固化製劑獲得的固化材料。
【具體實施方式】[0010]本發明的一個廣義方面包括環氧官能樹脂，其包含(a)化學計量過量的二乙烯基芳烴二氧化物與(b) (I)至少一種1°單胺、(2)至少一種缺乏β氮原子的雙-2°胺或(3)其混合物的反應產物。
[0011 ] 在一種實施方式中，可用於本發明的二乙烯基芳烴二氧化物，組分(a)，可以包含例如在任何環位置帶有一個或多個乙烯基的任何取代或未取代的芳烴核。例如，二乙烯基芳烴二氧化物的芳烴部分可以由苯、取代苯、(取代的)環-環化苯或同系鍵合的(取代)苯或其混合物構成。所述二乙烯基芳烴二氧化物的二乙烯基苯部分可以是鄰位、間位或對位異構體、或其任何混合物。其他的取代基可以由耐H2O2基團構成，所述耐H2O2基團包括飽和烷基、芳基、滷素、硝基、異氰酸酯基、或RO-(其中R可以是飽和烷基或芳基)。環-環化苯可以由萘、四氫萘等構成。同系鍵合的(取代)苯可以由聯苯、二苯醚等構成。
[0012]用來製備本發明製劑的二乙烯基芳烴二氧化物通常可以由如下的通用化學結構1-1V來描述:
[0013]
【權利要求】
1.一種環氧官能樹脂組合物，其包含(a)化學計量過量的至少一種二乙烯基芳烴二氧化物與(b) (I)伯(1° )單胺、(2)缺乏β氮原子的雙-仲(2° )胺或(3)其混合物中的至少一種雙官能胺的反應產物。
2.權利要求1的組合物，其中所述至少一種二乙烯基芳烴二氧化物包括二乙烯基苯二氧化物。
3.權利要求1的組合物，其中所述至少一種伯單胺包括具有結構R-NH2的有機胺，其中R是帶有取代基的有機基團，所述取代基為除了在小於100°C的溫度下不用催化劑就與環氧基團反應的取代基之外的取代基；其中所述R基團包括烷基、環烷基、烯基、芳基或芳烷基，所述R基團含有I至約200個碳原子；並且其中所述取代基包括醇、醚、酯、滷素、硫醚、氰基、叔氨基或醯胺。
4.權利要求1的組合物，其中所述至少一種雙-仲胺包括具有結構R-NH-R』-NH-R' 』的有機胺，其中R、R』和R』 』是帶有取代基的有機基團，所述取代基為除了在小於100°C的溫度下不用催化劑就與環氧基團反應的取代基之外的取代基。
5.權利要求4的組合物，其中所述R、R』和R』』基團各自分別並且獨立地包括烷基、環烷基、烯基、芳基或芳烷基，所述R、R』和R』』基團含有I至約200個碳原子；並且其中所述R、R』和R』』基團各自分別並且獨立地包含攜帶取代基，所述取代基包括醇、醚、酯、滷素、硫醚、氰基、叔氨基或醯胺。
6.權利要求1的組合物，其包括反應催化劑，所述反應催化劑包含磺酸酯或氫供體化合物中的至少一種。
7.權利要求6的組合 物，其中所述至少一種磺酸酯包括烷基苯磺酸酯。
8.一種可固化的環氧樹脂組合物，其包含(i)權利要求1的環氧官能樹脂組合物和(ii)至少一種固化劑。
9.權利要求8的可固化組合物，其中所述固化劑包括多胺、多酚、聚硫醇、酸酐或其混合物。
10.權利要求8的可固化組合物，其包括至少一種固化催化劑；其中所述至少一種固化催化劑包括叔胺、咪唑、銨鹽、鱗鹽、路易斯酸或其混合物。
11.權利要求10的可固化組合物，其包括填充劑、反應性稀釋劑、撓性劑、加工助劑、增韌劑或其混合物。
12.一種用於製備環氧官能樹脂組合物的方法，所述方法包括使(a)化學計量過量的至少一種二乙烯基芳烴二氧化物與(b)(i)伯單胺、(ii)缺乏β氮原子的雙-仲胺或(iii)其混合物中的至少一種雙官能胺進行反應。
13.一種用於製備可固化環氧樹脂組合物的方法，所述方法包括混合(i)權利要求1的環氧官能樹脂組合物和(ii)至少一種固化劑。
14.一種用於製備熱固性樹脂的方法，所述方法包括固化權利要求9至11中任一項的組合物。
15.一種通過權利要求14的方法製備的固化熱固性製品。
【文檔編號】C08G59/18GK103814055SQ201280045909
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年9月5日 優先權日:2011年9月21日
【發明者】M·J·馬克斯, G·古爾亞斯 申請人:陶氏環球技術有限責任公司