一種改性環(huán)氧乙烯酯樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了改性環(huán)氧乙烯酯樹脂，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：環(huán)氧乙烯基酯樹脂100份，稀釋劑5?50份，聚硅氧烷5?40份，偶聯(lián)劑0.5?6份，催化劑0.1?0.6份，表面活性劑1?15份，所述環(huán)氧乙烯基酯樹脂為雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂或酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂，所述聚硅氧烷為羥基封端聚二甲基硅氧烷和聚甲基氫基硅氧烷。本發(fā)明的改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂克服了環(huán)氧乙烯基酯樹脂沖擊韌性差的缺陷，可用作玻璃纖維或碳纖維復(fù)合材料的樹脂基體、耐高溫結(jié)構(gòu)膠和防腐蝕材料等，廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)領(lǐng)域中。
【專利說明】
一種改性環(huán)氧乙烯酯樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)氧乙烯酯樹脂，具體涉及一種改性環(huán)氧乙烯酯樹脂及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧乙烯基酯樹脂是由環(huán)氧樹脂與甲基丙烯酸或丙烯酸通過開環(huán)加成化學(xué)反應(yīng) 而制得。它保留了環(huán)氧樹脂的基本鏈段，又有不飽和聚酯樹脂的良好工藝性能，因此它既具 有不飽和聚酯樹脂的室溫固化性能，又具有同環(huán)氧樹脂相似的使用性能。自20世紀(jì)60年代 工業(yè)化以來獲得了迅速發(fā)展，其應(yīng)用范圍也在逐步擴(kuò)大?？捎米鞑ＡЮw維或碳纖維復(fù)合材 料的樹脂基體、耐高溫結(jié)構(gòu)膠和防腐蝕材料等。
[0003] 盡管環(huán)氧乙烯基酯樹脂雖然有較高的強(qiáng)度和剛度，綜合性能優(yōu)，但與大多數(shù)熱固 性樹脂一樣，存在著脆性問題，即斷裂伸長率和抗沖擊強(qiáng)度差等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種改性環(huán)氧乙烯酯樹脂及其制備方 法，本發(fā)明的改性環(huán)氧乙烯酯樹脂克服了環(huán)氧乙烯基酯樹脂抗沖擊強(qiáng)度差、斷裂伸長率小 的缺點(diǎn)。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種改性環(huán)氧乙烯酯樹脂，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:環(huán)氧乙烯基酯樹脂100 份，稀釋劑5-50份，聚硅氧烷5-40份，偶聯(lián)劑0.5-6份，催化劑0.1-0.6份，表面活性劑1-15 份，所述環(huán)氧乙烯基酯樹脂為雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂或酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂，所述聚 硅氧烷為羥基封端聚二甲基硅氧烷和聚甲基氫基硅氧烷。
[0007] 優(yōu)選地，所述稀釋劑為苯乙烯。
[0008] 優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為γ -環(huán)氧丙基三乙氧基硅烷。
[0009] 優(yōu)選地，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫。
[0010] 優(yōu)選地，所述表面活性劑為具有下列結(jié)構(gòu)的接枝有機(jī)硅表面活性劑：
[0011]
[0012] 其中，m = 1~30 ;η = 10~500 ;ρ = 1~50; χ = 0~30; y = 1~50。該有機(jī)娃表面活性 劑可利用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的方法合成。
[0013] -種制備上述改性環(huán)氧乙烯酯樹脂的方法，包括步驟：
[0014] (1)將配方量的環(huán)氧乙烯基酯樹脂和稀釋劑加入反應(yīng)釜中升溫至70-90°C，保溫至 攪拌均勻;優(yōu)選地，步驟(1)中反應(yīng)溫度為80°C。
[0015] (2)在步驟（1)的反應(yīng)溫度下，依次加入聚硅氧烷，催化劑，表面活性劑，第一次攪 拌，然后再加入偶聯(lián)劑進(jìn)行第二次攪拌，即得改性環(huán)氧乙烯酯樹脂。優(yōu)選地，步驟(2)中第一 次攪拌和第二次攪拌時(shí)間均為30min，且第一次攪拌和第二次攪拌均為分散攪拌。
[0016] 本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：
[0017] 本發(fā)明以羥基封端聚二甲基硅氧烷份，聚甲基氫基硅氧烷份，γ-環(huán)氧丙基三乙氧 基硅烷改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂，克服了環(huán)氧乙烯基酯樹脂沖擊韌性差的技術(shù)問題，沖擊強(qiáng) 度由原來的39KJ/V提高至100KJ/V左右。本發(fā)明的改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂可用作玻璃纖維 或碳纖維復(fù)合材料的樹脂基體、耐高溫結(jié)構(gòu)膠和防腐蝕材料等，廣泛應(yīng)用于航空、航天、電 子、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)領(lǐng)域中。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明 本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 以重量份數(shù)計(jì)，改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂由包括以下組分的原料制備而成:雙酚A型 環(huán)氧乙烯基酯樹脂100份，苯乙烯30份，羥基封端聚二甲基硅氧烷20份，聚甲基氫基硅氧烷5 份，γ -環(huán)氧丙基三乙氧基硅烷3份，二丁基二月桂酸錫份0.3份，有機(jī)硅表面活性劑份5份。
[0021] 將雙酚Α型環(huán)氧乙烯基酯樹脂100份，苯乙烯30份加入反應(yīng)釜中升溫至80°C，保溫 至攪拌均勻；
[0022] 在反應(yīng)溫度80°C，依次加入羥基封端聚二甲基硅氧烷20份，聚甲基氫基硅氧烷5 份，二丁基二月桂酸錫0.3份，有機(jī)硅表面活性劑5份，分散攪拌30分鐘，加入γ -環(huán)氧丙基三 乙氧基硅烷份3份，分散攪拌30分鐘，即制得改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂。
[0023]在產(chǎn)物中加入1份過氧化甲乙酮和0.3份辛酸鈷室溫固化測定力學(xué)性能和沖擊韌 性，結(jié)果如下：沖擊強(qiáng)度103KJ/m2,拉伸強(qiáng)度72MPa，彈性模量3600N/mm2,斷裂伸長率 12.3%〇
[0024] 實(shí)施例2
[0025]以重量份數(shù)計(jì)，改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂由包括以下組分的原料制備而成:雙酚A型 環(huán)氧乙烯基酯樹脂100份，苯乙烯25份，羥基封端聚二甲基硅氧烷15份，聚甲基氫基硅氧烷3 份，γ -環(huán)氧丙基三乙氧基硅烷份4份，二丁基二月桂酸錫份0.2份，有機(jī)硅表面活性劑份8 份。
[0026] 將雙酚Α型環(huán)氧乙烯基酯樹脂100份，苯乙烯25份加入反應(yīng)釜中升溫至80°C，保溫 至攪拌均勻；
[0027]在反應(yīng)溫度80°C，依次加入羥基羥基封端聚二甲基硅氧烷15份，聚甲基氫基硅氧 烷3份，二丁基二月桂酸錫份0.2份，有機(jī)硅表面活性劑份8份，分散攪拌30分鐘，加入γ-環(huán) 氧丙基三乙氧基硅烷份4份，分散攪拌30分鐘，即制得改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂。
[0028]在產(chǎn)物中加入1份過氧化甲乙酮和0.3份辛酸鈷室溫固化測定力學(xué)性能和沖擊韌 性，結(jié)果如下:沖擊強(qiáng)度98KJ/m2，拉伸強(qiáng)度79MPa，彈性模量3800N/mm2，斷裂伸長率11.1 %。 [0029] 實(shí)施例3
[0030]以重量份數(shù)計(jì)，改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂由包括以下組分的原料制備而成:酚醛環(huán) 氧乙烯基酯樹脂100份，苯乙烯35份，羥基封端聚二甲基硅氧烷25份，聚甲基氫基硅氧烷6 份，γ -環(huán)氧丙基三乙氧基硅烷份3份，二丁基二月桂酸錫份0.5份，有機(jī)硅表面活性劑份10 份。
[0031] 將酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂100份，苯乙烯35份加入反應(yīng)釜中升溫至80°C，保溫至攪 拌均勻；
[0032] 在反應(yīng)溫度80°C，依次加入羥基封端聚二甲基硅氧烷25份，聚甲基氫基硅氧烷6 份，二丁基二月桂酸錫份0.5份，有機(jī)硅表面活性劑份10份，分散攪拌30分鐘，加入γ-環(huán)氧 丙基三乙氧基硅烷份3份，分散攪拌30分鐘，即制得改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂。
[0033]在產(chǎn)物中加入1份過氧化甲乙酮和0.3份辛酸鈷室溫固化測定力學(xué)性能和沖擊韌 性，結(jié)果如下:沖擊強(qiáng)度1 l〇KJ/m2，拉伸強(qiáng)度80MPa，彈性模量3850N/mm2，斷裂伸長率11.4%。
[0034] 對比例1
[0035]以重量份數(shù)計(jì)，未改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂由雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂100份，苯 乙烯30份組成。
[0036]將雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂100份，苯乙烯30份加入反應(yīng)釜中攪拌均勻；在產(chǎn)物 中加入1份過氧化甲乙酮和0.3份辛酸鈷室溫固化測定力學(xué)性能和沖擊韌性，結(jié)果如下:沖 擊強(qiáng)度39KJ/m2，拉伸強(qiáng)度74MPa，彈性模量3680N/mm 2，斷裂伸長率7.3%。
[0037]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改性環(huán)氧乙烯酯樹脂，其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:環(huán)氧乙烯基 酯樹脂100份，稀釋劑5-50份，聚硅氧烷5-40份，偶聯(lián)劑0.5-6份，催化劑0.1-0.6份，表面活 性劑1-15份，所述環(huán)氧乙烯基酯樹脂為雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂或酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹 月旨，所述聚硅氧烷為羥基封端聚二甲基硅氧烷和聚甲基氫基硅氧烷。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性環(huán)氧乙烯酯樹脂，其特征在于，所述稀釋劑為苯乙 稀。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性環(huán)氧乙烯酯樹脂，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為γ-環(huán) 氧丙基二乙氧基硅烷。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改性環(huán)氧乙烯酯樹脂，其特征在于，所述催化劑為二月桂 酸二丁基錫。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種改性環(huán)氧乙烯酯樹脂，其特征在于，所述表面活 性劑為具有下列結(jié)構(gòu)的接枝有機(jī)硅表面活性劑：6. -種制備權(quán)利要求1所述的改性環(huán)氧乙烯酯樹脂的方法，其特征在于，包括步驟： (1)將配方量的環(huán)氧乙烯基酯樹脂和稀釋劑加入反應(yīng)釜中升溫至70-90°C，保溫至攪拌 均勻；（2)在步驟（1)的反應(yīng)溫度下，依次加入聚硅氧烷，催化劑，表面活性劑，第一次攪拌， 然后再加入偶聯(lián)劑進(jìn)行第二次攪拌，即得改性環(huán)氧乙烯酯樹脂。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備改性環(huán)氧乙烯酯樹脂的方法，其特征在于，步驟（1)中反 應(yīng)溫度為80 °C。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備改性環(huán)氧乙烯酯樹脂的方法，其特征在于，步驟(2)中第 一次攪拌和第二次攪拌時(shí)間均為30min，且第一次攪拌和第二次攪拌均為分散攪拌。
【文檔編號】C08L83/06GK106009462SQ201610430581
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】吳之中, 張繼忠
【申請人】蘇州之諾新材料科技有限公司