环氧官能树脂组合物的制作方法
【专利摘要】一种环氧官能树脂组合物，其包含（a）化学计量过量的至少一种二乙烯基芳烃二氧化物与（b）伯（1°）单胺、缺氮原子的双-仲（2°）胺或其混合物中的至少一种的反应产物；一种可固化组合物，包含（i）所述环氧官能树脂组合物和（ii）至少一种固化剂；以及一种从所述可固化组合物制备的固化热固性树脂。
【专利说明】环氧官能树脂组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及包含二乙烯基芳烃二氧化物与胺化合物的反应产物的环氧官能树脂组合物。
【背景技术】
[0002]环氧树脂的环氧官能衍生物是工业中感兴趣的，因为这些衍生物可用于改善由这种环氧官能衍生物制成的可固化环氧树脂制剂的性质，例如降低挥发性和反应放热；并且可用于改善由这些可固化环氧树脂制剂获得的热固性材料的性质，例如提高挠性和断裂韧性。
[0003]包含过量双酚A 二缩水甘油醚与伯(1° )单胺(例如正丁胺)的反应产物的环氧官能树脂是现有技术已知的。然而，这些已知环氧官能树脂的性质平衡比较差，即一种或多种树脂性质例如耐热性和熔体粘度对用于有些应用来说可能是不适当的。
[0004]现有技术中还公开了二乙烯基苯二氧化物(DVBDO)的各种聚合物，包括含有过量DVBDO和多胺例如二亚乙基三胺的反应产物的环氧官能树脂。例如，美国专利N0.2，912，389的实施例24-28公开了环氧官能树脂。然而，美国专利N0.2，912，389中公开的环氧官能树脂具有很高的环氧化物/胺基团当量比(例如r=10)并且所得环氧官能树脂在加热到大于或等于(≤)120°C时胶凝。
【发明内容】
[0005]二乙烯基芳烃二氧化物的环氧官能衍生物是工业中感兴趣的，因为这些衍生物可以用于降低可固化二乙烯基芳烃二氧化物制剂的挥发性和反应放热，并且可用于增加由这些二乙烯基芳烃二氧化物制剂获得的热固性材料的挠性和断裂韧性。前述改善可能是由于所述二乙烯基芳烃二氧化物衍生物的分子`量增加，同时保留了所述衍生物的环氧官能度以供后续与环氧固化剂的反应。包含化学计量过量的二乙烯基芳烃二氧化物与伯(1° )单胺或缺乏β氮原子的双-仲(2° )胺或其混合物中任一种的反应产物的环氧官能树脂是提供上述改善的新型组合物。
[0006]本发明的一种实施方式涉及环氧官能树脂组合物，其包含(a)化学计量过量的至少一种二乙烯基芳烃二氧化物与(b) (1)伯(1° )单胺、(2)缺乏β氮原子的双-仲(2° )胺或(3)其混合物中的至少一种的反应产物。
[0007]本发明的环氧官能树脂组合物不使用多胺，并且所得环氧树脂反应产物在加热到升高的温度时不胶凝。
[0008]本发明的另一种实施方式涉及可固化环氧树脂组合物，其包含(i)如上所述的环氧官能树脂组合物、(ii)至少一种固化剂和(iii)根据需要的任何其它任选的化合物。
[0009]又一种实施方式涉及由上述可固化制剂获得的固化材料。
【具体实施方式】[0010]本发明的一个广义方面包括环氧官能树脂，其包含(a)化学计量过量的二乙烯基芳烃二氧化物与(b) (I)至少一种1°单胺、(2)至少一种缺乏β氮原子的双-2°胺或(3)其混合物的反应产物。
[0011 ] 在一种实施方式中，可用于本发明的二乙烯基芳烃二氧化物，组分(a)，可以包含例如在任何环位置带有一个或多个乙烯基的任何取代或未取代的芳烃核。例如，二乙烯基芳烃二氧化物的芳烃部分可以由苯、取代苯、(取代的)环-环化苯或同系键合的(取代)苯或其混合物构成。所述二乙烯基芳烃二氧化物的二乙烯基苯部分可以是邻位、间位或对位异构体、或其任何混合物。其他的取代基可以由耐H2O2基团构成，所述耐H2O2基团包括饱和烷基、芳基、卤素、硝基、异氰酸酯基、或RO-(其中R可以是饱和烷基或芳基)。环-环化苯可以由萘、四氢萘等构成。同系键合的(取代)苯可以由联苯、二苯醚等构成。
[0012]用来制备本发明制剂的二乙烯基芳烃二氧化物通常可以由如下的通用化学结构1-1V来描述:
[0013]
【权利要求】
1.一种环氧官能树脂组合物，其包含(a)化学计量过量的至少一种二乙烯基芳烃二氧化物与(b) (I)伯(1° )单胺、(2)缺乏β氮原子的双-仲(2° )胺或(3)其混合物中的至少一种双官能胺的反应产物。
2.权利要求1的组合物，其中所述至少一种二乙烯基芳烃二氧化物包括二乙烯基苯二氧化物。
3.权利要求1的组合物，其中所述至少一种伯单胺包括具有结构R-NH2的有机胺，其中R是带有取代基的有机基团，所述取代基为除了在小于100°C的温度下不用催化剂就与环氧基团反应的取代基之外的取代基；其中所述R基团包括烷基、环烷基、烯基、芳基或芳烷基，所述R基团含有I至约200个碳原子；并且其中所述取代基包括醇、醚、酯、卤素、硫醚、氰基、叔氨基或酰胺。
4.权利要求1的组合物，其中所述至少一种双-仲胺包括具有结构R-NH-R’-NH-R' ’的有机胺，其中R、R’和R’ ’是带有取代基的有机基团，所述取代基为除了在小于100°C的温度下不用催化剂就与环氧基团反应的取代基之外的取代基。
5.权利要求4的组合物，其中所述R、R’和R’’基团各自分别并且独立地包括烷基、环烷基、烯基、芳基或芳烷基，所述R、R’和R’’基团含有I至约200个碳原子；并且其中所述R、R’和R’’基团各自分别并且独立地包含携带取代基，所述取代基包括醇、醚、酯、卤素、硫醚、氰基、叔氨基或酰胺。
6.权利要求1的组合物，其包括反应催化剂，所述反应催化剂包含磺酸酯或氢供体化合物中的至少一种。
7.权利要求6的组合 物，其中所述至少一种磺酸酯包括烷基苯磺酸酯。
8.一种可固化的环氧树脂组合物，其包含(i)权利要求1的环氧官能树脂组合物和(ii)至少一种固化剂。
9.权利要求8的可固化组合物，其中所述固化剂包括多胺、多酚、聚硫醇、酸酐或其混合物。
10.权利要求8的可固化组合物，其包括至少一种固化催化剂；其中所述至少一种固化催化剂包括叔胺、咪唑、铵盐、鱗盐、路易斯酸或其混合物。
11.权利要求10的可固化组合物，其包括填充剂、反应性稀释剂、挠性剂、加工助剂、增韧剂或其混合物。
12.一种用于制备环氧官能树脂组合物的方法，所述方法包括使(a)化学计量过量的至少一种二乙烯基芳烃二氧化物与(b)(i)伯单胺、(ii)缺乏β氮原子的双-仲胺或(iii)其混合物中的至少一种双官能胺进行反应。
13.一种用于制备可固化环氧树脂组合物的方法，所述方法包括混合(i)权利要求1的环氧官能树脂组合物和(ii)至少一种固化剂。
14.一种用于制备热固性树脂的方法，所述方法包括固化权利要求9至11中任一项的组合物。
15.一种通过权利要求14的方法制备的固化热固性制品。
【文档编号】C08G59/18GK103814055SQ201280045909
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年9月5日 优先权日:2011年9月21日
【发明者】M·J·马克斯, G·古尔亚斯 申请人:陶氏环球技术有限责任公司