包含*唑烷酮环的乙烯基酯树脂及其产品制造技术

技术编号:16284875 阅读:43 留言:0更新日期:2017-09-24 10:12
本发明专利技术公开了一种方法,其包括:使a)环氧树脂;b)由多官能环氧树脂和异氰酸酯化合物制备的包含至少一个唑烷酮环的加合物;和c)不饱和酸接触,从而形成乙烯基酯。

* oxazolidinone ring containing vinyl ester resin and its products

The invention discloses a method, comprising: a) epoxy resin; b) a polyfunctional epoxy resin and isocyanate compound preparation containing at least one oxazolidinone ring adduct; c) and unsaturated acid contact, thereby forming a vinyl ester.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新的包含唑烷酮环的乙烯基酯(VER);更具体地,本专利技术涉及一种新的由以下组分制备的含唑烷酮环的VER、制备该VER的方法,及其组合物,其中所述组分为a)环氧树脂;b)由多官能环氧树脂和异氰酸酯化合物制备的包含至少一个唑烷酮环的加合物;和c)不饱和酸。
技术介绍
乙烯基酯产品广泛用于复合材料应用。与高韧性相结合的耐高温性是复合材料应用的关键要求之一,所述应用要求固化的复合材料具有更宽加工窗口的高Tg。已知包含唑烷酮的环氧树脂用于制备VER。在乙烯基单体溶液存在下,该环氧-MDI加合物可以与特定催化剂例如铵或盐反应。当得自二环氧化物和二异氰酸酯的包含唑烷酮基团的聚环氧化物树脂用作低聚环氧化物树脂时,可以获得乙烯基酯树脂的另一种优选的变体。在这些与甲基丙烯酸在苯乙烯溶液中反应后,它们代表也呈酸化形式的有价值的乙烯基酯树脂;它们的特征在于在硬化状态具有高机械强度与高热稳定性和抗水解性的组合。已知的另外的组合物包括平均每分子具有一个或多个唑烷酮环的乙烯基酯,以及具有磷原子和平均每分子具有一个或更多个唑烷酮环的乙烯基酯,其均由双官能的环氧树脂例如双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂和双酚S环氧树脂制备。在一种实施方式中,本专利技术提供了由包含唑烷酮的多官能环氧树脂制备的乙烯基酯,其表明使用多官能树脂可以增强耐热性和增加加工窗口(较长的胶凝时间)。
技术实现思路
本专利技术公开了一种新的乙烯基酯化合物及其制备方法,该方法包含以下步骤、由以下步骤组成或基本上由以下步骤组成:使a)环氧树脂;b)由多官能环氧树脂和异氰酸酯化合物制备的包含至少一个唑烷酮环的加合物;和c)不饱和酸进行接触,从而形成乙烯基酯。附图说明图1显示包含唑烷酮和酯官能团的乙烯基酯化合物。图2显示下述VER的FT-IR光谱:得自D.E.N.TM438的VER的FT-IR光谱(线1)、得自D.E.N.TM438/加合物A=90∶10的VER的FT-IR光谱(线2)、和得自D.E.N.TM438/加合物A=80∶20的VER的FT-IR光谱(线3)。具体实施方式在下列详述中,根据本专利技术的优选实施方式描述本专利技术的特定实施方式。但是,以下说明书专属于特定的实施方式或本专利技术技术的特定用途,其仅是说明性的,仅提供对示例性实施方式的简要说明。因此,本专利技术不限于以下描述的特定实施方式,而是本专利技术包括落入所附权利要求实际范围内的所有选择、改进以及等同物。除非另有说明,否则所涉及的化合物或组分包括化合物或组分本身,以及其与其它化合物或组分的组合,例如化合物的混合物或组合。除非上下文明确指出,否则单数形式“一个”、“一种”和“这个”包括复数指代物。方法和新的乙烯基酯在一种实施方式中,本专利技术包括一种包括以下步骤、由以下步骤组成或基本由以下步骤组成的方法:使a)环氧树脂;b)由多官能环氧树脂和异氰酸酯化合物制备的包含至少一个唑烷酮环的加合物;和c)不饱和酸接触,从而形成乙烯基酯。环氧树脂环氧树脂组分可以是用于模塑组合物的任何类型的环氧树脂,其包括含有一个或多个反应性环氧乙烷基团(本申请称为“环氧基团”或“环氧官能度”)的任何物质。使用的环氧树脂的实例包括但不限于苯酚线型酚醛清漆环氧树脂、双酚A线型酚醛清漆环氧树脂、三环氧树脂、甲酚线型酚醛清漆环氧树脂、多官能环氧树脂、萘环氧树脂、二乙烯基苯、二环戊二烯型环氧树脂、含磷环氧树脂、多芳族环氧树脂及其混合物。环氧树脂在反应混合物中的存在量通常为约0wt%至约99wt%,基于反应混合物的总重量。在另一种实施方式中,环氧树脂的存在量为约20wt%至约80wt%,再在另一种实施方式中,其存在量为约30wt%至约60wt%,基于反应混合物的总重量。加合物在一种实施方式中,该包含至少一个唑烷酮环的加合物(a)可以包括(i)至少一种多官能环氧树脂和(ii)至少一种异氰酸酯化合物的反应产物。该多官能环氧树脂的环氧当量(EEW)通常为100至300,环氧官能度为2.1以上。多官能环氧树脂的实例包括但不限于苯酚线型酚醛清漆环氧树脂(例如商购于Dow的D.E.NTM438、D.E.N.TM439,商购于KolonIndustries的KEP-1138)、甲酚线型酚醛清漆环氧树脂、双酚A线型酚醛清漆环氧树脂(例如商购于KolonIndustries的KEP-3165)、环氧化的四官能苯酚乙烷(例如EPONTM1031)、环氧化的环己烷四苯酚、三环氧化物(例如TaxticTM742)、多官能环氧树脂、萘环氧树脂、二乙烯基苯、二环戊二烯型环氧树脂、含磷环氧树脂、多芳族环氧树脂及其混合物。通常使用的异氰酸酯化合物的IEW(异氰酸酯当量)为约100至约500。异氰酸酯还可以是异氰酸酯的异构体的任何混合物,例如MDI的2,4-异构体和2,6-异构体的混合物或TDI的任何2,2’-异构体、2,4’-异构体和4,4’-异构体的混合物。适用于本专利技术的可商购的多异氰酸酯的实例包括,例如,ISONATETMM124、ISONATETMM125、ISONATETM,OP50、PAPI27、VORONATETMM229和VORANATETMT-80,其均可商购于TheDowChemicalCompany。催化剂或催化剂的混合物可用于制备包含唑烷酮的加合物。更优选适用于本专利技术的催化剂包括:含胺的化合物,例如1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU);咪唑衍生物,包括2-甲基咪唑、2-苯基咪唑(2-PhI);盐和30铵盐;及其任何混合物。用于本专利技术最优选的催化剂是2-PhI和DBU。已经发现在所考虑的反应温度(即约150℃至约200℃),这两种催化剂都可以产生高百分比的唑烷酮环(例如大于约95%的唑烷酮转化率)和低百分比的异氰脲酸酯环(例如小于5%的异氰脲酸酯转化率)。加合物在反应混合物中存在量通常为约0.1wt%至约100wt%,基于反应混合物的总重量。在另一种实施方式中,该加合物的存在量为约2wt%至约80wt%,再在另一种实施方式中,其存在量为约4wt%至约50wt%,基于反应混合物的总重量。不饱和酸使不饱和酸与加合物接触。通常,可以使用的不饱和酸的实例包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、肉桂酸、巴豆酸、山梨酸、马来酸单甲酯、马来酸单丁酯以及不饱和二元酸的半酯。这些可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。不饱和酸在反应混合物中的存在量通常为约本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法,其包括:使a)环氧树脂;b)由多官能环氧树脂和异氰酸酯化合物制备的包含至少一个唑烷酮环的加合物;和c)不饱和酸接触,从而形成乙烯基酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法,其包括:使a)环氧树脂;b)由多官能环氧树脂和异氰酸
酯化合物制备的包含至少一个唑烷酮环的加合物;和c)不饱和酸接触,从
而形成乙烯基酯。
2.权利要求1的方法,其中该环氧树脂选自苯酚线型酚醛清漆环氧树
脂、甲酚线型酚醛清漆环氧树脂、双酚A线型酚醛清漆环氧树脂、双酚A
线型酚醛清漆环氧树脂、三环氧树脂、环氧化的四官能苯酚乙烷、环氧化的
环己烷四苯酚、二环戊二烯环氧树脂及其混合物。
3.权利要求1的方法,其中该多官能环氧树脂选自苯酚线型酚醛清漆
环氧树脂、甲酚线型酚醛清漆环氧树脂、双酚A线型酚醛清漆环氧树脂、
环氧化的四官能苯酚乙烷、环氧化的环己烷四苯酚、三环氧树脂、多官能环
氧树脂、萘环氧树脂、二乙烯基苯、二环戊二烯型环氧树脂、含磷环氧树脂、
多芳族环氧树脂及其混合物。
4.权利要求1的方法,其中该多官能环氧树脂包含官能度大于2.1和
EEW为100-300的环氧树脂。
5.权利要求1的方法,其中该异氰酸酯化合物具有2个或更多个异氰
酸酯基团,且IEW为100-500。
6.权利要求1的方法,其中该异氰酸酯化合物是聚合的异氰酸酯化合
物。
7.权利要求1的方法,其中该不饱和酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、肉
桂酸、巴豆酸、山梨酸、马来酸单甲酯、马来酸单丁酯、不饱和二元酸的半
酯及其组合。
8.权利要求1的方法,其中该加合物进一步包含催化剂。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·甘P·P·严Y·冯章翼
申请(专利权)人:陶氏环球技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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