环氧树脂加合物及其热固性材料的制作方法
【专利摘要】本文描述了一种环氧树脂加合物，其包含以下物质的反应产物：包含如文中所定义的通式1的二缩水甘油醚的环氧树脂和至少一种每个分子具有两个或更多个活性氢原子的反应性化合物，其中所述活性氢原子能够与环氧基团反应。所述二缩水甘油醚包含具有3-5个碳原子的脂环族环。本文还揭示了包含所述环氧树脂加合物的可固化组合物、固化方法、固化后的组合物和制品。该环氧树脂加合物具有改进的固化行为，并提供了具有提高的玻璃化转变温度、良好的耐候性以及低总氯含量的固化后的组合物。
【专利说明】环氧树脂加合物及其热固性材料
[0001]发明背景
[0002]本发明一般性涉及环氧树脂加合物、其热固性材料、其制备方法及其制品。
[0003]环氧树脂是人们所熟知的具有各种应用的聚合物，所述应用包括例如金属罐涂层、常规工业金属和海洋用保护性涂层、汽车底漆、印刷电路板、半导体包封件、粘合剂和航空航天复合物。近年来，由于基于环己烷二甲醇二缩水甘油醚的环氧树脂相较于基于双酚A的环氧树脂具有改进的挠性、耐候性、耐湿性和降低的粘度，所以表现出适用于诸如电气用层压板、涂层、铸件和粘合剂的应用中。环己烷二甲醇二缩水甘油醚与每个分子具有两个或更多个反应性氢原子的反应性化合物(例如多胺)的加合物也表现出是有用的。但是，对于环己烷二甲醇二缩水甘油醚与反应性化合物的加合物的性质仍然存在改进的空间。例如，基于环己烷二甲醇二缩水甘油醚的固化后的环氧树脂的玻璃化转变温度可能低于某些应用所需的玻璃化转变温度。还希望在降低固化完成温度的同时保持快速固化开始，从而使得该环氧树脂可以用于需要低温固化的应用。还希望降低固化焓以防止对固化后的产品造成热引发的破坏，例如开裂。还希望环氧树脂是脂族的，从而使其相比于基于双酚A的环氧树脂其具有良好的耐候性。还希望环氧树脂具有低总氯含量，从而能够降低固化后的环氧树脂的潜在腐蚀性。
【发明内容】
[0004]本文公开了一种环氧树脂加合物，所述环氧树脂加合物包含环氧树脂和至少一种每个分子具有两个或更多个活性氢原子的反应性化合物的反应产物，所述环氧树脂包含通式I的二缩水甘油醚:
[0005]
【权利要求】
1.一种环氧树脂加合物，所述环氧树脂加合物包含以下物质的反应产物: 环氧树脂，其包含通式I的二缩水甘油醚
其中n是1、2或3 ;各R1独立地为氢、Ch2烷基、C3_12环烷基或C6_24芳基；各R3独立为氧、CV12烷基、C3_12环烷基、C6_24芳基或缩水甘油酿基团，如提是所述二缩水甘油酿具有两个缩水甘油醚基团；以及 至少一种每个分子具有两个或更多个活性氢原子的反应性化合物，其中所述活性氢原子能够与环氧基团反应。
2.如权利要求1所述的环氧树脂加合物，其特征在于，各缩水甘油醚基团独立地具有式2
其中R4为氢或Cy烷基，S为直接键、CV12亚烷基或C6_24亚芳基。
3.如权利要求1所述的环氧树脂加合物，其特征在于，所述环氧树脂的环氧乙烷氧含量大于或等于所述二缩水甘油醚的理论值的90%。
4.如权利要求1所述的环氧树脂加合物，其特征在于，所述环氧树脂加合物的总氯含量小于或等于2重量％。
5.如权利要求1所述的环氧树脂加合物，其特征在于，所述二缩水甘油醚包含顺-和反-2，2，4，4-四甲基环丁烷-1，3- 二缩水甘油醚。
6.如权利要求5所述的环氧树脂加合物，其特征在于，所述环氧树脂的环氧乙烷氧含量大于或等于11.2重量％，且环氧当量重量小于或等于142.5。
7.如权利要求1所述的环氧树脂加合物，其特征在于，所述反应性化合物包括二元酚或多酚、二元羧酸或多羧酸、二硫醇或聚硫醇、二元胺或多胺、伯单胺、伯磺酰胺、磺胺、氨基苯酚、氨基羧酸、包含酚羟基的羧酸，或其组合。
8.如权利要求1所述的环氧树脂加合物，其特征在于，所述反应性化合物包括氨，其中所述氨是液化氨(NH3)或氢氧化铵(NH4OH)。
9.如权利要求1所述的环氧树脂加合物，其特征在于，所述反应性化合物包括二元胺或多胺、伯单胺或其组合。
10.如权利要求1所述的环氧树脂加合物，其特征在于，所述反应性化合物中的活性氢原子与所述环氧树脂中的环氧基团的当量比为2:1至500:1。
11.一种制备如权利要求1所述的环氧树脂加合物的方法，该方法包括使所述包含通式I的二缩水甘油醚的环氧树脂与至少一种每个分子具有两个或更多个活性氢原子的反应性化合物反应，
其中η是1、2或3 ;各R1独立地为氢、Ch2烷基、C3_12环烷基或C6_24芳基；各R3独立为氧、CV12烷基、C3_12环烷基、C6_24芳基或缩水甘油酿基团，如提是所述二缩水甘油酿具有两个缩水甘油醚基团；其中所述活性氢原子能够与环氧基团反应。
12.—种可固化的环氧树脂组合物，其包含如权利要求1所述的环氧树脂加合物和至少一种环氧树脂。
13.如权利要求12所述的可固化的组合物，其特征在于，所述至少一种环氧树脂包括(a)低聚多官能脂族或脂环族环氧树脂，(b)不同于所述低聚多官能脂族或脂环族环氧树脂的环氧树脂，或者 (C)环氧树脂(a)和环氧树脂(b)的混合物。
14.如权利要求12所述的可固化的组合物，其特征在于，所述至少一种环氧树脂包括顺-和反_2，2，4，4-四甲基环丁烷-1，3- 二缩水甘油醚。
15.一种使可固化的环氧树脂组合物固化的方法，该方法包括使如权利要求1所述的环氧树脂加合物与至少一种环氧树脂反应。
16.一种B-阶段化得环氧树脂，该环氧树脂是通过对如权利要求12所述的可固化的环氧树脂组合物进行部分固化而制得的。
17.—种对环氧树脂进行B-阶段化处理的方法，该方法包括对如权利要求12所述的可固化的环氧树脂组合物进行部分固化。
18.一种固化后的环氧树脂，其包含如权利要求1所述的环氧树脂加合物和至少一种环氧树脂的反应产物。
19.一种由如权利要求12所述的可固化的环氧树脂组合物制备的制品。
20.如权利要求19所述的制品，其特征在与，所述制品是涂层、电气用或结构用层压板、电气用或结构用复合物、纤丝缠绕件、模塑件、浇注件、封装件或包封件。
【文档编号】C08G59/50GK104045809SQ201410067719
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2013年3月12日
【发明者】R·E·小海夫纳, R·E·德拉姆赖特 申请人:陶氏环球技术有限公司