改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂的制备方法及其应用_3

文档序号:9203812阅读:来源:国知局
[0048] 优选作为非酚类阻聚剂的是吩噻嗪类,如吩噻嗪和/或其衍生物或组合,或者是 稳定的有机自由基,如加尔万氧基(Galvinoxyl)自由基和氮氧自由基。
[0049] 适用的稳定氮氧自由基(硝酰自由基)可以选自1-氧基_2,2,6,6_四甲基哌啶、 1-氧基-2, 2,6,6-四甲基哌啶-4-醇(同样称作TEMP0L)、1_氧基-2, 2,6,6-四甲基哌 啶-4-酮(通常称作TEMP0N)、1-氧基-2, 2,6,6-四甲基-4-羧基哌啶(同样称作4-羧 基-TEMPO)、1-氧基-2, 2, 5, 5-四甲基吡咯烷、1-氧基-2, 2, 5, 5-四甲基-3-羧基吡咯烷 (同样称作3-羧基-PR0XYL)、铝-N-亚硝基苯基羟胺、二乙基羟胺,如DE199 56 509中所 述的那些。适用的氮氧基化合物还有肟,如乙醛肟、丙酮肟、甲基乙基酮肟、水杨基肟、苯甲 醛肟、乙二肟、二甲基乙二肟、丙酮-〇-(苄氧羰基)肟等。还可以在羟基的对位中使用取代 的嘧啶醇或吡啶醇化合物作为阻聚剂,例如在没有在先公开的专利说明书DE 10 2011 077 248 Bl中所述的那些。
[0050] 视树脂混合物的所需的特性和应用而定,阻聚剂要么可以单独使用,要么可以作 为其中的两种或更多种的组合使用。酚类和非酚类阻聚剂的组合可以在此实现协同效应, 也能实现基本上以没有漂移的方式调节反应性树脂配方制剂的凝胶时间的调节。
[0051] 按照本发明所述,使得具有环氧基团的有机化合物与(甲基)丙烯酸的反应继续 适当长的时间,直至至少80%、优选至少90%、尤其优选至少95%的环氧基团已经反应。
[0052] 根据DIN 16945,在反应过程中通过滴定环氧基团的方式连续测定环氧基团的转 化率。
[0053] 按照本发明所述,通过在具有环氧基团的有机化合物与(甲基)丙烯酸进行反应 时形成的环氧(甲基)丙烯酸酯的一部分β-羟基与饱和C3-C5-二羧酸的酸酐进行酯化反 应,获得改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂。所述饱和C 3-C5-二羧酸选自丙二酸(也称作: 胡萝卜酸)、丁二酸(也称作:琥珀酸)和戊二酸(也称作:胶酸)。按照本发明所述优选琥 珀酸酐。
[0054] 发明人已经发现β -羟基仅仅与酸酐在所选的反应温度下完全进行酯化反应。酯 化反应过程中形成的游离酸基团在这些温度下不继续反应,或者只有可以忽略不计的很少 一部分继续进行反应。如果使用二羧酸,则必须选择较高的反应温度,以总的来说实现酯化 反应。然而所述温度这样太高而使得不再保证只有二羧酸的一个酸基团进行选择性反应, 并至少部分地使得两个酸基团进行反应并且在此刻引起不希望的交联。
[0055] 同样在大约+80至+120°C温度下进行酯化反应,其中将酸酐直接加入到具有环氧 基团的有机化合物与(甲基)丙烯酸进行的反应的反应混合物之中,而不分离所形成的产 物。基于具有环氧基团的有机化合物与(甲基)丙烯酸进行反应时形成的环氧(甲基)丙烯 酸酯的β -羟基,使用1~50M〇1 % (Mol % /0H)、优选2~30M〇1 %、尤其优选3~15Mol % (Mol% /OH)的二羧酸酐。
[0056] 在加入二羧酸酐之后,将反应混合物在+80°C至+120 °C反应温度下保持六小时的 时间段。在反应结束之后将反应混合物冷却到室温。
[0057] 可在不加入溶剂的情况下使用按照本发明所述制备的反应产物。必要时也可以使 用类型II的反应性稀释剂对其进行稀释,以便调节所需的粘度。
[0058] 申请EP 1 935 860 Al和DE 195 31 649 Al中描述了类型II的适用反应性稀释 剂。树脂混合物优选含有(甲基)丙烯酸酯作为反应性稀释剂,其中尤其优选选择脂族或芳 族(: 5-(:15-(甲基)丙烯酸酯。适用的实例包括:(甲基)丙烯酸羟丙酯、1,2_乙二醇二(甲 基)丙烯酸酯、1,3_丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3_ 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4_ 丁 二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯乙酯、(甲 基)丙烯酸四氢糠醋、乙基三甘醇(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸 酯、N,N-二甲基氨基甲基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、(甲基)丙 烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二 醇单(甲基)丙烯酸醋、三甲基环己基(甲基)丙烯酸醋、2-羟乙基(甲基)丙烯酸醋、二 环戊烯基氧乙基(甲基)丙烯酸酯和/或三环戊二烯基二(甲基)丙烯酸酯、双酚-A-(甲 基)丙烯酸酯、线性酚醛清漆树脂环氧二(甲基)丙烯酸酯、二-[(甲基)丙烯酰基-马来 酰基]-三环-[5. 2. 1.0.2 6]_癸烷、二环戊烯基氧乙基巴豆酸酯、3-(甲基)丙烯酰基-氧 甲基-三环-[5. 2.1.0.2 6]_癸烷、3-(甲基)环戊二烯基(甲基)丙烯酸醋、(甲基)丙 烯酸异冰片酯和癸基-2-(甲基)丙烯酸酯;PEG-二(甲基)丙烯酸酯,如PEG200-二(甲 基)丙烯酸酯,四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯,丙酮缩甘油(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙 烯酸环己基酯、苯氧乙基二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸 四氢糠酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯和(甲基)丙烯酸降冰片酯。原则上也可以单独或者在 与所述(甲基)丙烯酸酯的混合物中使用其它常见的可自由基聚合的化合物,例如苯乙烯、 α -甲基苯乙烯、烷基化苯乙烯,如叔丁基苯乙烯,二乙烯基苯和烯丙基化合物,在此优选其 中不必进行标识的代表化合物。
[0059] 按照本发明所述制备的产物是有价值的、利用合适的自由基提供性的物质(例如 (氢)过氧化物)、任选地在促进剂存在下可固化的体系。
[0060] 优选使用按照本发明所述制备的产物作为用于胶接剂、粘合剂、密封剂和涂覆剂 的粘结剂组分。尤其优选使用按照本发明所述制备的产物作为用于可自由基固化的、尤其 冷固化性的化学固定用灰浆组合物的粘结剂。
[0061] 因此,本发明还提供按照本发明所述制备的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂作为可自 由基固化的树脂混合物以及含有该树脂混合物的尤其用于化学固定的反应性树脂灰浆组 合物中的粘结剂的用途。
[0062] 反应性树脂灰浆一般通过如下方式制备:将对于制备基础树脂所需的起始化合物 任选地与催化剂和溶剂尤其是反应性稀释剂一起加入反应器中,并使其相互反应。在反应 结束之后,必要时在反应开始就已将用于储存稳定性的阻聚剂加入到反应混合物之中,从 而获得所谓树脂母料。经常给树脂母料加入用于基础树脂固化的促进剂,必要时加入用于 调节凝胶时间的另外的阻聚剂(其可以与用于储存稳定性的阻聚剂相同或不同),并且必 要时加入其它溶剂尤其是反应性稀释剂,从而获得树脂混合物。为了调节凝胶时间和反应 性,可以含有另外的相对于树脂混合物计为0. 005~3重量%、优选为0. 05~1重量%的 阻聚剂。为了调节不同的特性,如基础树脂的流变和浓度,给该树脂混合物掺入无机和/或 有机骨料,从而获得反应性树脂灰浆。
[0063] 优选的树脂混合物因此含有至少一种基础树脂、至少一种反应性稀释剂、至少一 种促进剂、至少一种阻聚剂。反应性树脂灰浆除了含有上述树脂混合物之外,还含有无机和 /或有机骨料,其中尤其优选无机骨料。
[0064] 将在以下实施例中详细解释本发明的方法,但环限于这些实施例。
【具体实施方式】
[0065] 实施例
[0066] Α)树脂母料合成
[0067] 实施例1 (单体树脂,η~0. 1)
[0068] 在室
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