一种改性环氧乙烯酯树脂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了改性环氧乙烯酯树脂，以重量份数计，包括以下组分：环氧乙烯基酯树脂100份，稀释剂5?50份，聚硅氧烷5?40份，偶联剂0.5?6份，催化剂0.1?0.6份，表面活性剂1?15份，所述环氧乙烯基酯树脂为双酚A型环氧乙烯基酯树脂或酚醛环氧乙烯基酯树脂，所述聚硅氧烷为羟基封端聚二甲基硅氧烷和聚甲基氢基硅氧烷。本发明的改性环氧乙烯基酯树脂克服了环氧乙烯基酯树脂冲击韧性差的缺陷，可用作玻璃纤维或碳纤维复合材料的树脂基体、耐高温结构胶和防腐蚀材料等，广泛应用于航空、航天、电子、交通运输等工业领域中。
【专利说明】
一种改性环氧乙烯酯树脂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种环氧乙烯酯树脂，具体涉及一种改性环氧乙烯酯树脂及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 环氧乙烯基酯树脂是由环氧树脂与甲基丙烯酸或丙烯酸通过开环加成化学反应 而制得。它保留了环氧树脂的基本链段，又有不饱和聚酯树脂的良好工艺性能，因此它既具 有不饱和聚酯树脂的室温固化性能，又具有同环氧树脂相似的使用性能。自20世纪60年代 工业化以来获得了迅速发展，其应用范围也在逐步扩大。可用作玻璃纤维或碳纤维复合材 料的树脂基体、耐高温结构胶和防腐蚀材料等。
[0003] 尽管环氧乙烯基酯树脂虽然有较高的强度和刚度，综合性能优，但与大多数热固 性树脂一样，存在着脆性问题，即断裂伸长率和抗冲击强度差等缺点。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种改性环氧乙烯酯树脂及其制备方 法，本发明的改性环氧乙烯酯树脂克服了环氧乙烯基酯树脂抗冲击强度差、断裂伸长率小 的缺点。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
[0006] -种改性环氧乙烯酯树脂，以重量份数计，包括以下组分:环氧乙烯基酯树脂100 份，稀释剂5-50份，聚硅氧烷5-40份，偶联剂0.5-6份，催化剂0.1-0.6份，表面活性剂1-15 份，所述环氧乙烯基酯树脂为双酚A型环氧乙烯基酯树脂或酚醛环氧乙烯基酯树脂，所述聚 硅氧烷为羟基封端聚二甲基硅氧烷和聚甲基氢基硅氧烷。
[0007] 优选地，所述稀释剂为苯乙烯。
[0008] 优选地，所述偶联剂为γ -环氧丙基三乙氧基硅烷。
[0009] 优选地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
[0010] 优选地，所述表面活性剂为具有下列结构的接枝有机硅表面活性剂：
[0011]
[0012] 其中，m = 1~30 ;η = 10~500 ;ρ = 1~50; χ = 0~30; y = 1~50。该有机娃表面活性 剂可利用本领域技术人员所熟知的方法合成。
[0013] -种制备上述改性环氧乙烯酯树脂的方法，包括步骤：
[0014] (1)将配方量的环氧乙烯基酯树脂和稀释剂加入反应釜中升温至70-90°C，保温至 搅拌均匀;优选地，步骤(1)中反应温度为80°C。
[0015] (2)在步骤（1)的反应温度下，依次加入聚硅氧烷，催化剂，表面活性剂，第一次搅 拌，然后再加入偶联剂进行第二次搅拌，即得改性环氧乙烯酯树脂。优选地，步骤(2)中第一 次搅拌和第二次搅拌时间均为30min，且第一次搅拌和第二次搅拌均为分散搅拌。
[0016] 本发明所达到的有益效果：
[0017] 本发明以羟基封端聚二甲基硅氧烷份，聚甲基氢基硅氧烷份，γ-环氧丙基三乙氧 基硅烷改性环氧乙烯基酯树脂，克服了环氧乙烯基酯树脂冲击韧性差的技术问题，冲击强 度由原来的39KJ/V提高至100KJ/V左右。本发明的改性环氧乙烯基酯树脂可用作玻璃纤维 或碳纤维复合材料的树脂基体、耐高温结构胶和防腐蚀材料等，广泛应用于航空、航天、电 子、交通运输等工业领域中。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明 本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0019] 实施例1
[0020] 以重量份数计，改性环氧乙烯基酯树脂由包括以下组分的原料制备而成:双酚A型 环氧乙烯基酯树脂100份，苯乙烯30份，羟基封端聚二甲基硅氧烷20份，聚甲基氢基硅氧烷5 份，γ -环氧丙基三乙氧基硅烷3份，二丁基二月桂酸锡份0.3份，有机硅表面活性剂份5份。
[0021] 将双酚Α型环氧乙烯基酯树脂100份，苯乙烯30份加入反应釜中升温至80°C，保温 至搅拌均匀；
[0022] 在反应温度80°C，依次加入羟基封端聚二甲基硅氧烷20份，聚甲基氢基硅氧烷5 份，二丁基二月桂酸锡0.3份，有机硅表面活性剂5份，分散搅拌30分钟，加入γ -环氧丙基三 乙氧基硅烷份3份，分散搅拌30分钟，即制得改性环氧乙烯基酯树脂。
[0023]在产物中加入1份过氧化甲乙酮和0.3份辛酸钴室温固化测定力学性能和冲击韧 性，结果如下：冲击强度103KJ/m2,拉伸强度72MPa，弹性模量3600N/mm2,断裂伸长率 12.3%〇
[0024] 实施例2
[0025]以重量份数计，改性环氧乙烯基酯树脂由包括以下组分的原料制备而成:双酚A型 环氧乙烯基酯树脂100份，苯乙烯25份，羟基封端聚二甲基硅氧烷15份，聚甲基氢基硅氧烷3 份，γ -环氧丙基三乙氧基硅烷份4份，二丁基二月桂酸锡份0.2份，有机硅表面活性剂份8 份。
[0026] 将双酚Α型环氧乙烯基酯树脂100份，苯乙烯25份加入反应釜中升温至80°C，保温 至搅拌均匀；
[0027]在反应温度80°C，依次加入羟基羟基封端聚二甲基硅氧烷15份，聚甲基氢基硅氧 烷3份，二丁基二月桂酸锡份0.2份，有机硅表面活性剂份8份，分散搅拌30分钟，加入γ-环 氧丙基三乙氧基硅烷份4份，分散搅拌30分钟，即制得改性环氧乙烯基酯树脂。
[0028]在产物中加入1份过氧化甲乙酮和0.3份辛酸钴室温固化测定力学性能和冲击韧 性，结果如下:冲击强度98KJ/m2，拉伸强度79MPa，弹性模量3800N/mm2，断裂伸长率11.1 %。 [0029] 实施例3
[0030]以重量份数计，改性环氧乙烯基酯树脂由包括以下组分的原料制备而成:酚醛环 氧乙烯基酯树脂100份，苯乙烯35份，羟基封端聚二甲基硅氧烷25份，聚甲基氢基硅氧烷6 份，γ -环氧丙基三乙氧基硅烷份3份，二丁基二月桂酸锡份0.5份，有机硅表面活性剂份10 份。
[0031] 将酚醛环氧乙烯基酯树脂100份，苯乙烯35份加入反应釜中升温至80°C，保温至搅 拌均匀；
[0032] 在反应温度80°C，依次加入羟基封端聚二甲基硅氧烷25份，聚甲基氢基硅氧烷6 份，二丁基二月桂酸锡份0.5份，有机硅表面活性剂份10份，分散搅拌30分钟，加入γ-环氧 丙基三乙氧基硅烷份3份，分散搅拌30分钟，即制得改性环氧乙烯基酯树脂。
[0033]在产物中加入1份过氧化甲乙酮和0.3份辛酸钴室温固化测定力学性能和冲击韧 性，结果如下:冲击强度1 l〇KJ/m2，拉伸强度80MPa，弹性模量3850N/mm2，断裂伸长率11.4%。
[0034] 对比例1
[0035]以重量份数计，未改性环氧乙烯基酯树脂由双酚A型环氧乙烯基酯树脂100份，苯 乙烯30份组成。
[0036]将双酚A型环氧乙烯基酯树脂100份，苯乙烯30份加入反应釜中搅拌均匀；在产物 中加入1份过氧化甲乙酮和0.3份辛酸钴室温固化测定力学性能和冲击韧性，结果如下:冲 击强度39KJ/m2，拉伸强度74MPa，弹性模量3680N/mm 2，断裂伸长率7.3%。
[0037]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种改性环氧乙烯酯树脂，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分:环氧乙烯基 酯树脂100份，稀释剂5-50份，聚硅氧烷5-40份，偶联剂0.5-6份，催化剂0.1-0.6份，表面活 性剂1-15份，所述环氧乙烯基酯树脂为双酚A型环氧乙烯基酯树脂或酚醛环氧乙烯基酯树 月旨，所述聚硅氧烷为羟基封端聚二甲基硅氧烷和聚甲基氢基硅氧烷。2. 根据权利要求1所述的一种改性环氧乙烯酯树脂，其特征在于，所述稀释剂为苯乙 稀。3. 根据权利要求2所述的一种改性环氧乙烯酯树脂，其特征在于，所述偶联剂为γ-环 氧丙基二乙氧基硅烷。4. 根据权利要求3所述的一种改性环氧乙烯酯树脂，其特征在于，所述催化剂为二月桂 酸二丁基锡。5. 根据权利要求1-4任一项所述的一种改性环氧乙烯酯树脂，其特征在于，所述表面活 性剂为具有下列结构的接枝有机硅表面活性剂：6. -种制备权利要求1所述的改性环氧乙烯酯树脂的方法，其特征在于，包括步骤： (1)将配方量的环氧乙烯基酯树脂和稀释剂加入反应釜中升温至70-90°C，保温至搅拌 均匀；（2)在步骤（1)的反应温度下，依次加入聚硅氧烷，催化剂，表面活性剂，第一次搅拌， 然后再加入偶联剂进行第二次搅拌，即得改性环氧乙烯酯树脂。7. 根据权利要求6所述的制备改性环氧乙烯酯树脂的方法，其特征在于，步骤（1)中反 应温度为80 °C。8. 根据权利要求7所述的制备改性环氧乙烯酯树脂的方法，其特征在于，步骤(2)中第 一次搅拌和第二次搅拌时间均为30min，且第一次搅拌和第二次搅拌均为分散搅拌。
【文档编号】C08L83/06GK106009462SQ201610430581
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】吴之中, 张继忠
【申请人】苏州之诺新材料科技有限公司