可固化组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种可固化的二乙烯基芳烃二氧化物树脂组合物，其具有用胺、酸酐或多酚固化的化学计量过量的二乙烯基芳烃二氧化物。可固化的二乙烯基芳烃二氧化物树脂组合物包含(a)化学计量过量的至少一种二乙烯基芳烃二氧化物，(b)共反应性固化剂，和催化剂。还公开了用于制造上述可固化的二乙烯基芳烃二氧化物树脂组合物的方法；和从其制造的固化的二乙烯基芳烃二氧化物树脂组合物。所述可固化二乙烯基芳烃二氧化物树脂组合物在固化之前具有较长的贮存期，并在固化后产生比利用化学计量组合物制造的类似的现有技术组合物具有更高耐热性的热固性材料。本发明专利技术的可固化组合物可有利地用作热固性材料、涂料、复合材料和粘合剂。

【技术实现步骤摘要】
本案是申请日为2011年5月18日、申请号为201180025144.7、专利技术名称为“可固化组合物”的专利申请的分案申请。专利技术背景
本专利技术涉及包含化学计量过量的二乙烯基芳烃二氧化物、共反应性固化剂和催化剂的可固化制剂或组合物。背景和相关技术描述二乙烯基芳烃二氧化物例如二乙烯基苯二氧化物(DVBDO)已知被用于生产热固性树脂产品的可固化组合物中的环氧树脂基质组分。以前，二乙烯基芳烃二氧化物已经以化学计算量与胺、酸酐或酚类固化剂一起使用。例如，GB 854679描述了化学计算量的二乙烯基苯二氧化物与多官能胺的可固化组合物；GB 855025描述了化学计算量的二乙烯基苯二氧化物与羧酸酐的可固化组合物；和JP2009119513描述了化学计算量的二乙烯基苯二氧化物与多酚的可固化组合物。上述现有技术没有教导使用化学计量过量的二乙烯基芳烃二氧化物作为可固化组合物中的环氧组分的优势。WO 2008140906 A1描述了具有过量的环氧树脂和固化剂的可固化组合物，但是WO 2008140906没有公开使用二乙烯基芳烃二氧化物作为可固化组合物中的环氧树脂组分。WO 2008140906 A1也没有描述使用化学计量过量的二乙烯基芳烃二氧化物作为可固化组合物中的环氧组分的优势。例如，现有技术已知的含二乙烯基芳烃二氧化物的可固化组合物贮存期比期望的短，并且所生成的热固性材料在许多应用中的耐热性比期望的低。许多环氧热固性材料应用中需要具有在固化前贮存期改进并且固化后耐热性改进的可固化二乙烯基芳烃二氧化物组合物。上面引用的参考文献都没有公开化学计量过量的二乙烯基芳烃二氧化物与固化剂的可固化组合物能产生更长的贮存期或更高的耐热性。专利技术概述本专利技术涉及具有化学计量过量的二乙烯基芳烃二氧化物与共反应性固化剂例如胺、酸酐或多酚的可固化(也称为可聚合或可热固)制剂或组合物，其与利用化学计量组成制造的类似的现有技术组合物相比，在固化前具有更长的贮存期并产生在固化后具有更高耐热性的热固性或固化产物。本专利技术的可固化组合物用作热固性材料、涂料、复合材料和粘合剂是有优势的。本专利技术的一种广义实施方式包括可固化环氧树脂组合物，其包含(a)化学计量过量的二乙烯基芳烃二氧化物、(b)共反应性固化剂、和(c)催化剂，其中所述组合物在该组合物固化之前表现出长贮存期。本专利技术的另一种广义实施方式包括可固化环氧树脂组合物，其包含(a)化学计量过量的二乙烯基芳烃二氧化物、(b)共反应性固化剂、和(c)引起所述过量环氧化物反应的催化剂；其中在所述可固化的组合物固化后，所生成的固化组合物提供耐久的热固性材料。本专利技术还涉及以下项目。1.一种可固化的含二乙烯基芳烃二氧化物的环氧树脂组合物，其包含(a)化学计量过量的至少一种二乙烯基芳烃二氧化物，(b)共反应性固化剂，和(c)催化剂。2.项目1的组合物，其中所述组合物的贮存期大于其化学计量类似物约10％至约10,000％。3.项目1的组合物，其中所述二乙烯基芳烃二氧化物选自二乙烯基苯二氧化物、二乙烯基萘二氧化物、二乙烯基联苯二氧化物、二乙烯基二苯醚二氧化物、及其混合物。4.项目1的组合物，其中所述二乙烯基芳烃二氧化物是二乙烯基苯二氧化物。5.项目1的组合物，其中所述二乙烯基芳烃二氧化物的浓度范围为：约1.05至约10的环氧基团与共反应性固化剂基团的化学计量比。6.项目1的组合物，其中所述共反应性固化剂包括胺、羧酸酐、多酚、硫醇、或其混合物。7.项目1的组合物，其中所述催化剂包括叔胺、咪唑、铵盐、鏻盐、或其混合物。8.项目1的组合物，其中所述催化剂的浓度范围从约0.01重量％至约20重量％。9.一种用于制备可固化的含二乙烯基芳烃二氧化物的环氧树脂组合物的方法，其包括将(a)化学计量过量的至少一种二乙烯基芳烃二氧化物、(b)共反应性固化剂，和(c)催化剂混合。10.一种用于制备固化的热固性材料的方法，其包括(a)制备可固化的含二乙烯基芳烃二氧化物的环氧树脂组合物，其包括将(a)化学计量过量的至少一种二乙烯基芳烃二氧化物、(b)共反应性固化剂，和(c)催化剂混合；和(b)将步骤(a)的组合物在约40℃至约300℃的温度下加热。11.项目10的方法，其包括将步骤(a)的组合物在所述加热步骤之前成型为制品。12.通过固化项目1的组合物制备的热固性固化产品。13.项目12的产品，其中所述热固性固化产品的玻璃化转变温度与其化学计量类似物的玻璃化转变温度相比增加约5％至约100％。14.项目12的产品，其中所述热固性固化产品包括涂料、粘合剂、复合材料、封装剂或层压材料。专利技术详述可用于本专利技术的二乙烯基芳烃二氧化物，组分(a)，可以包含，例如，任何取代或未取代的芳烃核，所述芳烃核在任何环位置带有一个、两个、或更多个乙烯基。例如，二乙烯基芳烃二氧化物的芳烃部分可以由苯、取代苯、(取代的)环-环化苯或同系键合(取代)的苯、或其混合物组成。所述二乙烯基芳烃二氧化物的二乙烯基苯部分可以是邻位、间位或对位异构体、或其任何混合。其他的取代基可以由耐H2O2基团组成，所述基团包括饱和烷基、芳基、卤素、硝基、异氰酸酯、或RO-(其中R可以是饱和烷基或芳基)。环-环化苯可以由萘、四氢萘等组成。同系键合(取代)的苯可以包括联苯、二苯醚等。用来制备本专利技术组合物的二乙烯基芳烃二氧化物通常可以由如下的通用化学结构I-IV来说明：在本专利技术的二乙烯基芳烃二氧化物共聚单体的以上结构I、II、III和IV中，各R1、R2、R3和R4可以独立地是氢、烷基、环烷基、芳基或芳烷基；或耐H2O2基团，包括例如卤素、硝基、异氰酸酯或RO基团，其中R可以是烷基、芳基或芳烷基；x可以是0到4的整数；y可以是大于或等于2的整数；x+y可以是小于或等于6的整数；z可以是0到6的整数；且z+y可以是小于或等于8的整数；和Ar是芳烃片段，包括例如1,3-亚苯基。此外，R4可以是反应性基团，包括环氧基、异氰酸基、或任何的反应性基团，并且Z可以取决于取代类型是0到6的整数。在一种实施方式中，用于本专利技术的二乙烯基芳烃二氧化物可以通过例如由Marks等人于2008年12月30日提交的美国专利临时申请序列号61/141457中描述的方法来生产，所述申请并入本文作为参考。可用于本专利技术的二乙烯基芳烃二氧化物组合物还公开在例如美国专利No.2,924,580中，所述专利并入本文作为参考。在另一种实施方式中，可用于本专利技术的二乙烯基芳烃二氧化物可以包括，例如，二乙烯基苯二氧化物、二乙烯基萘二氧化物、二乙烯基联苯二氧化物、二乙烯基二苯醚二氧化物、及其混合物。在本专利技术的优选实施方式中，环氧树脂组合物中使用的二乙烯基芳烃二氧化物可以是例如二乙烯基苯二氧化物(DVBDO)。最优选地，可用于本专利技术的二乙烯基芳烃二氧化物组分包括，例如，通过下面结构V的化学式所示的二乙烯基苯二氧化物：以上结构V的DVBDO化合物的化学式可以如下：C10H10O2；所述DVBDO的分子量为约162.2；所述DVBDO的元素分析大致如下：C,74.06；H,6.21；和O,19.73，环氧当量约81g/mol。二乙烯基芳烃二氧化物，特别是来源于二乙烯基苯的那些，例如DVBDO，是液体粘度相对低但刚性和交联密度比常规环氧树脂高的二环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可固化的含二乙烯基芳烃二氧化物的环氧树脂组合物，其包含(a)化学计量当量过量的至少一种二乙烯基芳烃二氧化物，(b)共反应性固化剂，和(c)引起所述过量环氧化物反应的催化剂；其中所述二乙烯基芳烃二氧化物的浓度范围为：1.05至约2.0的环氧基团与共反应性固化剂基团的化学计量比；并且其中所述催化剂包括咪唑、铵盐、鏻盐、或其混合物。

【技术特征摘要】
2010.05.21 US 61/347,0741.一种可固化的含二乙烯基芳烃二氧化物的环氧树脂组合物，其包含(a)化学计量当量过量的至少一种二乙烯基芳烃二氧化物，(b)共反应性固化剂，和(c)引起所述过量环氧化物反应的催化剂；其中所述二乙烯基芳烃二氧化物的浓度范围为：1.05至约2.0的环氧基团与共反应性固化剂基团的化学计量比；并且其中所述催化剂包括咪唑、铵盐、鏻盐、或其混合物。2.权利要求1的组合物，其中所述二乙烯基芳烃二氧化物选自二乙烯基苯二氧化物、二乙烯基萘二氧化物、二乙烯基联苯二氧化物、二乙烯基二苯醚二氧化物、及其混合物。3.权利要求1的组合物，其中所述二乙烯基芳烃二氧化物是二乙烯基苯二氧化物。4.权利要求1的组合物，其中所述共反应性固化剂选自多胺、羧酸酐、多酚、硫醇、或其混合物。5.权利要求1的组合物，其中所述催化剂的浓度范围从约0.01重量％至约20重量％。6.一种用于制备可固化的含二乙烯基芳烃二氧化物的环氧树脂组合物的方法，其包括将(a)化学计量过量的至少一种二乙烯基芳烃...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·马克斯，R·V·斯内尔格罗夫，
申请(专利权)人：蓝立方知识产权有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US