用于环氧热固性材料的增韧剂的制作方法
【专利摘要】一种环氧热固性材料，其包括由第一环氧树脂和聚醚多元胺的反应制备的增韧剂、第二环氧树脂和用于增韧剂和第二环氧树脂的液态胺固化剂的反应产物。该增韧剂是第二环氧树脂和聚醚多元胺的加合物。增韧剂的聚醚多元胺相分离以便在环氧热固性材料中形成颗粒，其中该颗粒具有在20纳米到200纳米范围内的体积平均直径。
【专利说明】用于环氧热固性材料的增韧剂
【技术领域】
[0001]本发明公开的内容涉及一种环氧热固性材料且更特别涉及一种用于环氧热固性材料的增韧剂。
【背景技术】
[0002]最小型的环氧树脂组合物是由环氧树脂和固化剂形成的。环氧树脂可以包括一个或多个环氧基团，而固化剂可以包括多种与环氧基团反应的结构。这些组分化学性的反应或“固化”以形成固化的环氧产物。一旦固化，环氧组合物形成高度交联的热固性树脂。
[0003]固化的环氧组合物可以具有多种性质。这些性质可以取决于环氧树脂的选择、固化剂、组分的比例、反应条件和添加剂，如果其存在于环氧树脂中的话。一类这种添加剂的实例液态增韧剂，可以将其添加到环氧树脂组合物中以便改进固化的环氧树脂组合物的韧性。最普通的液态增韧剂之一是与双酚A 二缩水甘油醚加合的羧基封端的丁二烯-丙烯腈共聚物(CTBN)。但是CTBN加合物的一些缺点包括其非常高的液体粘度和其在液态环氧树脂中的不混溶性。该不混溶性反过来导致固化的环氧树脂由于在固化的环氧树脂组合物中形成大的CTBN颗粒而变得不透明。
[0004]因此，对于用于环氧树脂组合物的增韧剂仍然存在着需要，该增韧剂粘度低并且将不会不利影响固化的环氧树脂组合物的光学性质。
[0005]发明概沭
[0006]本发明公开提供了用于环氧热固性材料的增韧剂，该增韧剂既不会增加环氧树脂组合物的液体粘度，也不会不利影响固化的环氧热固性材料的光学性质。
[0007]本发明公开的环氧热固性材料是由第一环氧树脂和聚醚多元胺反应制备的增韧剂、第二环氧树脂和用于增韧剂和第二环氧树脂的液态胺固化剂的反应产物。该增韧剂是第二环氧树脂和聚醚多元胺的加合物。增韧剂的聚醚多元胺相分离出来以形成环氧热固性材料中的颗粒，其中该颗粒具有在20纳米到200纳米范围内的体积平均直径。
[0008]在一个实施方案中，第一环氧树脂和第二环氧树脂各自至少是下式化合物中的一种或多种:
[0009]
【权利要求】
1.一种环氧热固性材料，其包括以下反应产物: 由第一环氧树脂和聚醚多元胺的反应制备的增韧剂； 第二环氧树脂；和 与增韧剂和第二环氧树脂都反应的液态胺固化剂。
2.权利要求1的环氧热固性材料，其中第一环氧树脂和第二环氧树脂是化学相同的。
3.权利要求1的环氧热固性材料，其中聚醚多元胺包括至少三个伯胺，每一个都具有至少一个与第一环氧树脂的环氧基团反应的反应性氢原子。
4.前述权利要求中任一项的环氧热固性材料，其中聚醚多元胺具有在4500到20000范围内的数均分子量。
5.前述权利要求中任一项的环氧热固性材料，其中在反应制备增韧剂期间，第一环氧树脂相对于聚醚多元胺摩尔过量。
6.前述权利要求中任一项的环氧热固性材料，其中增韧剂是环氧树脂组合物总重量的4到30重量％。
7.前述权利要求中任一项的环氧热固性材料，其中聚醚多元胺相分离出来以形成环氧热固性材料中的颗粒，其中该颗粒具有在20纳米(nm)到200nm范围内的体积平均直径。
8.前述权利要求中任一项的环氧热固性材料，其中第一环氧树脂和第二环氧树脂各自为下式中的至少一种或多种:
其中R4是C6到C18的取代或未取代的芳香族基团、Cl到CS的脂肪族基团，或是脂环族基团；或者是杂环多价基团，且a具有2到8的平均值。
9.权利要求8的环氧热固性材料，其中第一环氧树脂和第二环氧树脂各自是间苯二酚、儿茶酚、对苯二酚、双酚、双酚A、双酚AP(1，1-二(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷)、双酚F、双酚K、双酚S、四溴双酚A、酚醛清漆树脂、烷基取代的酚醛树脂、苯酚-羟基苯甲醛树脂、甲酚-羟基苯甲醛树脂、二环戊二烯-苯酚树脂、二环戊二烯-取代的苯酚树脂、四甲基联苯酚、四甲基-四溴联苯酚、四甲基三溴联苯酚、四氯双酚A的二缩水甘油醚中的一种或多种或它们的联合。
10.权利要求1的环氧热固性材料，其中第一环氧树脂和第二环氧树脂各自是下式中的至少一种或多种:
其中R2是C6到C18的取代或未取代的芳香族基团、Cl到CS的脂肪族或脂环族、或杂环多价基团，且b具有2到8的平均值。
11.前述权利要求中任一项的环氧热固性材料，其中液态胺固化剂是异佛尔酮二胺且第一环氧树脂和第二环氧树脂各自是双酚A 二缩水甘油醚。
12.—种结构体，包括:表面；以及 在结构体表面上的权利要求1-11中任一项的环氧热固性材料。
13.一种固化环氧热固性材料的方法，其包括: 供给由第一环氧树脂和聚醚多元胺的反应制备的增韧剂； 混合增韧剂和第二环氧树脂和液态胺固化剂； 在第二环氧树脂和液态胺固化剂中将至少一部分增韧剂相分离为具有在20nm到200nm范围内的体积平均直径的颗粒；并且 固化第二环氧树脂和液态胺固化剂，其中该颗粒形成软分散相，并且相对于该软分散相，第二环氧树脂和液态胺固化剂形成环氧热固性材料的硬连续相。
14.权利要求13的方法，其中将至少一部分增韧剂相分离为颗粒包括允许在第二环氧树脂和液态胺固化剂中在第一温度下以第一时间间隔形成该颗粒。
15.权利要求14的方法，其中固化第二环氧树脂和液态胺固化剂包括在第一时间间隔之后，将第二环氧树脂、液态胺固化剂和颗粒的温度升高到固化温度。
【文档编号】C08G59/50GK104136479SQ201280069634
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2011年12月20日
【发明者】K·奥, R·达加尔, M·L·德特洛夫, T·西奥法诺斯, E·I·加西亚-梅廷, N·E·弗格斯 申请人:陶氏环球技术有限责任公司