己內(nèi)酯改性環(huán)氧樹脂及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及有機(jī)高分子化合物領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂及其制 備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧樹脂具有粘結(jié)力強(qiáng)、可W常溫固化、固化收縮小、力學(xué)性能高和耐腐蝕性能優(yōu) 異等特點(diǎn)，因此作為膠黏劑、涂料、灌漿材料等被廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、電子等眾多領(lǐng)域。 但是其依然存在著很多不足的地方：
[0003] 首先，由于環(huán)氧樹脂在常溫條件下粘度較大，因此一般選擇活性稀釋劑對體系進(jìn) 行稀釋，從而達(dá)到較好的流動性能，但是對整個體系的力學(xué)性能造成一定的影響。
[0004] 其次，由環(huán)氧樹脂本身剛性結(jié)構(gòu)決定其存在運(yùn)抗沖擊性能差，柔初性差的問題。目 前主流做法是通過在環(huán)氧體系中加入反應(yīng)型橡膠微粒形成'海島'結(jié)構(gòu)來提高初性，但是往 往難W做到分散均勻，而且體系的粘度會進(jìn)一步增加。
[0005] 最后，由于某些領(lǐng)域需要快速固化，縮短了產(chǎn)品投入使用的時間，提高生產(chǎn)效率， 當(dāng)傳統(tǒng)的環(huán)氧膠黏劑固化時間無法滿足需要，人們更多的是從B組分固化劑的角度開發(fā)快 干型固化劑。
[0006] 因此，需要開發(fā)一種具有較好流動性能和抗沖擊性能同時具有快速固化性能的改 性環(huán)氧樹脂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 基于此，本發(fā)明的目的是提供一種具有較好流動性能和抗沖擊性能同時具有快速 固化性能的改性環(huán)氧樹脂。
[0008] 具體的技術(shù)方案如下：
[0009] 一種己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂，具有如下式I結(jié)構(gòu)：
[0010]
[0011] 其中η= 1-10,m= 1-20。
[0012] 在其中一些實(shí)施例中，該己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂常溫下的粘度為2000-15000mpa.s。
[0013] 本發(fā)明的另一目的是提供上述己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂的制備方法。
[0014] 具體的技術(shù)方案如下：
[0015] 上述己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂的制備方法，包括如下步驟：
[0016] 按摩爾份數(shù)計，取1份環(huán)氧樹脂加熱至110-130°C，保溫1-化；然后加入0. 2-5份 己內(nèi)醋，W及己內(nèi)醋重量0. 01-0. 1%的有機(jī)錫類催化劑，于130-230°c下反應(yīng)1-lOh;減壓 蒸饋除去未反應(yīng)的己內(nèi)醋單體，即得所述己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂；
[0017] 每Imol所述環(huán)氧樹脂中含2mol環(huán)氧基；所述環(huán)氧樹脂為雙酪A型環(huán)氧樹脂。
[0018] 在其中一些實(shí)施例中，所述反應(yīng)溫度為160-190°C。
[0019] 在其中一些實(shí)施例中，所述己內(nèi)醋為ε-己內(nèi)醋，所述有機(jī)錫類催化劑為二月桂 酸二下基錫或辛酸亞錫。
[0020] 在其中一些實(shí)施例中，所述有機(jī)錫類催化劑的用量為己內(nèi)醋重量的0. 05-0. 08%。
[0021] 本發(fā)明的另一目的是提供上述己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂的應(yīng)用。
[0022] 具體的技術(shù)方案如下：
[0023] 上述己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂在透明環(huán)氧膠中的應(yīng)用。
[0024] 本發(fā)明的另一目的是提供一種透明環(huán)氧膠。 陽0巧]具體的技術(shù)方案如下：
[00%] -種透明環(huán)氧膠，包括A組分和Β組分，所述A組分包括權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述 的己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂，W及雙酪A環(huán)氧樹脂和/或雙酪F環(huán)氧樹脂；所述B組分包括芳香 胺固化劑、酪醒胺固化劑、聚酸胺固化劑中的一種或幾種；所述A組分與B組分按環(huán)氧基與 活潑氨摩爾比1 :1的比例混合。
[0027] 本發(fā)明的原理如下：
[0028] 首先，針對環(huán)氧樹脂在常溫條件下粘度較大，本發(fā)明在雙酪A環(huán)氧樹脂的側(cè)基上 通過徑基引入了脂肪長鏈，使得原本線性結(jié)構(gòu)的分子轉(zhuǎn)化為支化結(jié)構(gòu)，能減少鏈段的纏繞 從而降低粘度，另一方面，由于脂肪長鏈的引入能有效阻隔雙酪A環(huán)氧分子結(jié)構(gòu)中苯環(huán)結(jié) 構(gòu)相互之間的大η鍵共輛作用，進(jìn)而使得體系的粘度下降，故而無須加入過多的稀釋劑， 就能達(dá)到較好的流動性能；
[0029] 其次，針對環(huán)氧樹脂本身剛性結(jié)構(gòu)決定其存在運(yùn)抗沖擊性能差，柔初性差的問題。 本發(fā)明在雙酪A環(huán)氧樹脂的側(cè)基上通過徑基引入了柔性脂肪長鏈，減少了分子中剛性結(jié)構(gòu) 所占的比重，也由于柔性長鏈阻隔雙酪A環(huán)氧樹脂分子與分子之間苯環(huán)結(jié)構(gòu)之間的大31鍵 之間的共輛作用，增加了其自由體積，降低了玻璃化溫度，也就從根本上解決了雙酪A型環(huán) 氧樹脂初性較差的問題。
[0030] 最后，針對現(xiàn)有的環(huán)氧樹脂固化速度慢的問題，本發(fā)明從A組分著手，提供了另外 一種提高環(huán)氧樹脂固化速度的方法。我們知道胺類對環(huán)氧基固化作用是按照親核加成機(jī)理 進(jìn)行的，體系中如果存在著徑基或其他給質(zhì)子基團(tuán)，其反應(yīng)更加容易，反之反應(yīng)很難進(jìn)行下 去，也正因?yàn)殡p酪A型環(huán)氧樹脂本身的仲徑基存在，固化反應(yīng)才得W發(fā)生，本發(fā)明中，通過 己內(nèi)醋的改性嫁接，把給質(zhì)子能力較弱的仲徑基變成了給質(zhì)子能力較強(qiáng)的伯徑基，所W其 固化速度大大提高。
[0031] 相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0032] (1)粘度低：改性后的雙酪A環(huán)氧樹脂的粘度為2000~15000mpa.S;
[0033] (2)初性好：與未改性的雙酪A環(huán)氧樹脂相比，搭配相同的胺類固化劑，其抗沖擊 強(qiáng)度至少能提高80% ;
[0034] (3)固化速度快：與未改性的雙酪A環(huán)氧樹脂相比，搭配相同的胺類固化劑，其固 化時間至少能縮短50%。
【具體實(shí)施方式】
[0035] W下通過實(shí)施例對本申請做進(jìn)一步闡述。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 本實(shí)施例一種己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂的制備方法如下：
[0038] 在裝有攬拌獎，溫度計，冷凝管的Ξ口燒瓶中，稱取392g環(huán)氧樹脂E51 (含2mol環(huán) 氧基），先加熱到120°C，保溫比，再加入22. 8g己內(nèi)醋和0. 0228g二月桂酸二下基錫催化 劑，并在200°C溫度下反應(yīng)化，減壓蒸饋除去體系中未反應(yīng)完己內(nèi)醋單體（直到兩次稱重重 量相差不大于0. 1% )，冷卻出料，得到己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂（GE51-1)。
[0039] 性能測定：
[0040] 通過配合聚酷胺固化劑650,對比改性前后樹脂在粘度、抗沖擊強(qiáng)度、固化時間等 方面的數(shù)據(jù)從而判斷己內(nèi)醋改性后環(huán)氧樹脂的優(yōu)勢。
[0041] 分別取lOOgE51和GE51-1,按照環(huán)氧基跟活潑氨摩爾比為1 :1稱取相應(yīng)聚酷胺 固化劑650的量，進(jìn)行混合，攬拌均勻，按照GB/T1843-2008測定塑料懸臂梁沖擊強(qiáng)度。采 用美國BROOKFIELD粘度計在25°C下測定樹脂的粘度。
[0042]
[0043] 透明環(huán)氧膠的配方與性能：
[0044]A組分配方：準(zhǔn)確稱取如下原料lOOgGE51-1，50gE44, 5gC12-14縮水甘油酸（活 性稀釋劑，用于調(diào)節(jié)粘度），混合攬拌均勻；
[0045]B組分配方：準(zhǔn)確稱取50g聚酸胺D230,lOOg異佛爾酬二胺，lOg聚酷胺650,混合 攬拌均勻。
[0046] 使用時，將制得的A組分和B組分，W100 :49. 5的重量配比混合均勻，于50°C固 化2小時，抗沖擊強(qiáng)度達(dá)到12KJ/m2。
[0047] 實(shí)施例2 W4引本實(shí)施例一種己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂的制備方法如下：
[0049] 在裝有攬拌獎，溫度計，冷凝管的Ξ口燒瓶中，稱取392g環(huán)氧樹脂E51 (含2mol環(huán) 氧基），先加熱到120°C，保溫比，再加入114g己內(nèi)醋和0. 114g二月桂酸二下基錫催化劑， 并在200°C溫度下反應(yīng)化，減壓蒸饋除去體系中未反應(yīng)完己內(nèi)醋單體，冷卻出料，得到己內(nèi) 醋改性環(huán)氧樹脂（GE51-2)。
[0050] 性能測定：
[0051] 通過配合聚酷胺固化劑650,對比改性前后樹脂在粘度、抗沖擊強(qiáng)度、固化時間等 方面的數(shù)據(jù)從而判斷己內(nèi)醋改性后環(huán)氧樹脂的優(yōu)勢。
[0052] 分別取lOOgE51和GE51-2,按照環(huán)氧基跟活潑氨摩爾比為1 :1稱取相應(yīng)聚酷胺 固化劑650的量，進(jìn)行混合，攬拌均勻，按照GB/T1843-2008測定塑料懸臂梁沖擊強(qiáng)度。采 用美國BROOKFIELD粘度計在25°C下測定樹脂的粘度。
[0053]
[0054] 透明環(huán)氧膠的配方與性能： 陽化5] A組分配方：準(zhǔn)確稱取如下原料lOOgGE51-2,50gE44,5gC12-14縮水甘油酸（活 性稀釋劑，用于調(diào)節(jié)粘度），混合攬拌均勻；
[0056]B組分配方：準(zhǔn)確稱取50g聚酸胺D230,lOOg異佛爾酬二胺，lOg聚酷胺650,混合 攬拌均勻。
[0057] 使用時，將制得的A組分和B組分，W100 :42的重量配比混合均勻，于70°C固化3 小時，抗沖擊強(qiáng)度達(dá)到12.5KJ/m2。 陽0郎]實(shí)施例3
[0059] 本實(shí)施例一種己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂的制備方法如下：
[0060] 在裝有攬拌獎，溫度計，冷凝管的Ξ口燒瓶中，稱取392g環(huán)氧樹脂E44 (含2mol環(huán) 氧基），先加熱到120°C，保溫比，再加入22. 8g己內(nèi)醋和0. 0228g二月桂酸二下基錫催化 劑，并在200°C溫度下反應(yīng)化，減壓蒸饋除去體系中未反應(yīng)完己內(nèi)醋單體，冷卻出料，得到 己內(nèi)醋改性環(huán)氧樹脂（GE44-1)。 陽OW] 性能測定：
[0062] 通過配合聚酷胺固化劑650,對比改性前后樹脂在粘度、抗沖擊強(qiáng)度、固化時間等 方面的數(shù)據(jù)從而判斷己內(nèi)醋改性后環(huán)氧樹脂的優(yōu)勢。
[0063] 分別取lOOgE44和GE44-1，按照環(huán)氧基跟活潑氨摩爾比為1 :1稱取相應(yīng)聚酷胺 固化劑650的量，進(jìn)行混合，攬拌均勻，按照GB/T1843-2008測定塑料懸臂梁沖擊強(qiáng)度。采 用美國BROOKFIELD粘度計在25°C下測定樹脂的粘度。
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