高热单体及其使用的方法技术

提供了高纯度环氧化物化合物、用于制备高纯度环氧化物化合物的方法以及衍生自环氧化物化合物的组合物。还提供了衍生自环氧化物化合物的材料和制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的引证本申请要求2014年7月22日提交的美国临时申请No.62/027,600的优先权，其通过引用以其全部内容并入本文。
本公开总体涉及环氧化物、用于生产环氧化物的方法、包括该环氧化物的可固化组合物，以及包括固化组合物的制品和材料。
技术介绍
环氧树脂是在各种应用中使用的高性能材料，该应用包括保护涂层、粘合剂、电子层压板(如在计算机电路板的制造中使用的那些)、地板和铺路应用、玻璃纤维增强管和机动车部件(包括板簧(leafspring)、泵和电气部件)。在它们的固化形式时，环氧树脂提供期望的性能，包括对其它材料的良好粘附性、优异的耐腐蚀性和耐化学性、高拉伸强度和良好的电阻。与使用环氧树脂相关的挑战包括由于交联导致的固化环氧树脂的脆性。因此，需要具有改进性能的环氧基材料。
技术实现思路
在一方面，公开了具有以式的化合物：其中R1和R2每次出现各自独立地选自含环氧化物的官能团；Ra和Rb每次出现各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基、或C1-C12烷氧基；p和q每次出现各自独立地为0至4；R13每次出现独立地为卤素或C1-C6烷基基团；c每次出现独立地为0至4；R14每次出现独立地为C1-C6烷基、苯基、或者用最多五个卤素或C1-C6烷基基团取代的苯基；Rg每次出现独立地为C1-C12烷基或卤素，或者两个Rg基团与它们所连接的碳原子一起形成四、五或六元环烷基基团；并且t是0至10。在某些实施方式中，R1和R2每次出现各自独立地选自下式的含环氧化物的基团：其中R3a和R3b各自独立地选自氢和C1-C12烷基。在某些实施方式中，R1和R2各自独立地选自：在某些实施方式中，公开的是下式的化合物：其中Ra和Rb每次出现各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基、或C1-C12烷氧基；p和q每次出现各自独立地为0至4；R13每次出现独立地为卤素或C1-C6烷基；c每次出现独立地为0至4；R14每次出现独立地为C1-C6烷基、苯基、或者用最多五个卤素或C1-C6烷基基团取代的苯基；Rg每次出现独立地为C1-C12烷基或卤素、或者两个Rg基团与它们所连接的碳原子一起形成四、五或六元环烷基基团；并且t是0至10。通过高效液相色谱(HPLC)测定，环氧树脂可以具有95％或更大、97％或更大、99％或更大的纯度。环氧树脂可以基本上不含低聚物杂质。环氧树脂的粘度可以与树脂的纯度成反比。例如，与低纯度的式(I)双环氧树脂相比，高纯度的式(I)双环氧树脂可以具有更低的粘度。环氧树脂可以具有85℃或更低、80℃或更低、75℃或更低、70℃或更低、65℃或更低、60℃或更低、55℃或更低、50℃或更低、45℃或更低，或者40℃或更低的熔点/软化点。环氧树脂可以具有85℃、80℃、75℃、70℃、65℃、60℃、55℃、50℃、45℃或40℃的熔点/软化点。环氧树脂的熔融/软化点可以与树脂的纯度成反比。例如，与低纯度的式(I)的双环氧树脂相比，高纯度的式(I)的双环氧树脂可以具有更低的熔点/软化点。软化点可以根据ASTME28-99“用环球仪测定从松脂制品中取得的树脂的软化点的标准试验方法(StandardTestMethodsforSofteningPointofResinsDerivedfromNavalStoresbyRing-and-BallApparatus)”来测定。环氧树脂可以具有式(1-a)、(2-a)或(4-b)：环氧化物可以衍生自下式的化合物：环氧化物可以衍生自下式的化合物：式(1’-a)的化合物可以具有低于50ppm的氨基苯酚杂质、低于500ppm的酚酞，或者3ppm或更低的金属杂质，或者它们的组合。在另一方面，公开了用于制备式(1)的环氧树脂的方法，包括：(a)提供表氯醇与式(1’)的化合物的混合物；(b)缓慢地向(a)的混合物中加入碱以提供反应混合物；以及(c)在20℃至24℃下将所述反应混合物搅拌8至12小时。碱可以是氢氧化钠或氢氧化钾。通过高效液相色谱(HPLC)测定，式(1)的环氧树脂可以具有99％或更大的纯度。式(1)的环氧树脂可以具有式(1-a)。在另一方面，公开了可固化组合物，其包含：(I)至少一种式(1)-(9)的环氧树脂；(II)固化促进剂；和(III)可选的不同于(I)的环氧树脂的辅助环氧树脂。辅助环氧树脂可以选自由以下各项组成的组：脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚线性酚醛环氧树脂(线型酚醛环氧树脂，phenolnovolacepoxyresin)、甲酚醛环氧树脂、联苯环氧树脂、多官能环氧树脂、萘环氧树脂、二乙烯基苯二氧化物、2-缩水甘油基苯基缩水甘油醚、二环戊二烯型环氧树脂、多芳香族树脂型环氧树脂，以及它们的混合物。辅助环氧树脂可以是2,2-双(4-羟苯基)丙烷的二缩水甘油醚。固化促进剂可以是胺化合物。胺化合物可以选自异佛尔酮二胺、三亚乙基四胺、二亚乙基三胺、氨乙基哌嗪、1,2-和1,3-二氨基丙烷、2,2-二甲基丙二胺、1,4-二氨基丁烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,12-二氨基十二烷、4-氮杂七亚甲基二胺、N,N’-双(3-氨丙基)丁烷-1,4-二胺、环己烷二胺、二氰胺、二酰胺二苯基甲烷、二酰胺二苯磺酸(胺加合物)、4,4’-亚甲基二苯胺、二乙基甲苯二胺、间亚苯基二胺、对亚苯基二胺、三聚氰胺甲醛树脂、脲甲醛树脂、四亚乙基五胺、3-二乙基氨丙基胺、3,3’-亚氨基二丙基胺、2,4-双(对氨基苄基)苯胺、四亚乙基五胺、3-二乙基氨丙基胺、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、1,2-和1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基-3,6-二乙基环己烷、1,2-二氨基-4-乙基环己烷、1,4-二氨基-3,6-二乙基环己烷、1-环己基-3,4-二氨基环己烷、4,4’-二氨基二环己基甲烷、4,4’-二氨基二环己基丙烷、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二环己基甲烷、3-氨基-1-环己烷氨基丙烷、1,3-和1,4-双(氨基甲基)环己烷、间和对二甲苯二胺、二乙基甲苯二胺，以及它们的混合物。胺化合物可以是叔胺硬化促进剂。叔胺硬化促进剂可以选自以下各项：三乙基胺、三丁基胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺、苄基二甲基胺(BDMA)、α-甲基苄基二甲基胺、N,N-二甲基氨基乙醇、N,N-二甲基氨基甲酚和三(N,N-二甲基氨基甲基)苯酚。胺化合物可以是咪唑硬化促进剂，选自2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-月桂基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、4-甲基咪唑、4-乙基咪唑、4-月桂基咪唑、4-十七烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-羟基甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-羟基甲基咪唑、1-氰乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑，以及它们的混合物。胺化合物可以是环脒硬化促进剂，其选自4-二氮杂双环(2,2,2)辛烷(DABCO)、二氮杂双环十一碳烯(DBU)、2-苯基咪唑啉，以及它们的混合物。固化促进剂可以是酚类硬化剂。酚类硬化剂可以选自线性酚醛型酚醛树脂、甲阶酚醛型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有下式的化合物：其中，R1和R2每次出现各自独立地选自含环氧化物的官能团；Ra和Rb每次出现各自独立地为卤素、C1‑C12烷基、C2‑C12烯基、C3‑C8环烷基或C1‑C12烷氧基；p和q每次出现各自独立地为0至4；R13每次出现独立地为卤素或C1‑C6烷基基团；c每次出现独立地为0至4；R14每次出现独立地为C1‑C6烷基、苯基、或者用最多五个卤素或C1‑C6烷基基团取代的苯基；Rg每次出现独立地为C1‑C12烷基或卤素，或者两个Rg基团与它们所连接的碳原子一起形成四、五或六元环烷基基团；并且t为0至10；其中式(I)的化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的95％或更大的纯度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.22 US 62/027,6001.一种具有下式的化合物：其中，R1和R2每次出现各自独立地选自含环氧化物的官能团；Ra和Rb每次出现各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基；p和q每次出现各自独立地为0至4；R13每次出现独立地为卤素或C1-C6烷基基团；c每次出现独立地为0至4；R14每次出现独立地为C1-C6烷基、苯基、或者用最多五个卤素或C1-C6烷基基团取代的苯基；Rg每次出现独立地为C1-C12烷基或卤素，或者两个Rg基团与它们所连接的碳原子一起形成四、五或六元环烷基基团；并且t为0至10；其中式(I)的化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的95％或更大的纯度。2.根据权利要求1所述的化合物，其中，R1和R2每次出现各自独立地选自：其中，R3a和R3b各自独立地选自氢和C1-C12烷基。3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中，所述化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的97％或更大的纯度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的化合物，其中，所述化合物基本不含低聚物杂质。5.根据权利要求1至4中任一项所述的化合物，具有式(1-a)、(2-a)或(4-b)：6.根据权利要求1至5中任一项所述的化合物，具有根据ASTME28-1999测量的小于50℃的软化点。7.一种用于制备式(1)的化合物的方法，其中，Ra和Rb每次出现各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基；p和q每次出现各自独立地为0至4；R13每次出现独立地为卤素或C1-C6烷基基团；c每次出现独立地为0至4；R14每次出现独立地为C1-C6烷基、苯基、或者用最多五个卤素或C1-C6烷基基团取代的苯基；Rg每次出现独立地为C1-C12烷基或卤素，或者两个Rg基团与它们所连接的碳原子一起形成四、五或六元环烷基基团；并且t为0至10；所述方法包括：(a)提供表氯醇与式(1’)的化合物的混合物：(b)缓慢地向(a)的所述混合物中加入碱以提供反应混合物；以及(c)将所述反应混合物，在约20℃至约24℃搅拌约8至12小时。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述碱是氢氧化钠或氢氧化钾。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，式(1)的化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的99％或更大的纯度。10.一种可固化组合物，包含：(i)根据权利要求1-6中任一项所述的化合物；(ii)固化促进剂；(iii)可选的不同于(i)的化合物的辅助环氧树脂；以及(iv)可选的式R-W-R的聚亚苯基醚，其中W是以酚氧原子封端的二价聚(亚芳基醚)；并且每个R是下式的官能化苄基基团：其中Rf每次出现独立地选自以下：酸、酸酐、胺、环氧化物、噁唑啉、原酸酯、羟基、磷酸酯、膦酸酯、丙烯酸酯、酯、炔烃、烯烃、烯基硫代酸酯、烯基磺酸酯和烯基磺酸酯，并且g为1、2、3、4或5。11.根据权利要求10所述的可固化组合物，其中，所述辅助环氧树脂选自由以下各项组成的组：脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂、双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、苯酚线性酚醛环氧树脂、甲酚醛环氧树脂、联苯环氧树脂、多官能环氧树脂、萘环氧树脂、二乙烯基苯二氧化物、2-缩水甘油基苯基缩水甘油醚、二环戊二烯型环氧树脂、多芳香族树脂型环氧树脂、以及它们的混合物。12.根据权利要求10所述的可固化组合物，其中，所述辅助环氧树脂是2,2-双(4-羟苯基)丙烷的二缩水甘油醚。13.根据权利要求10所述的可固化组合物，其中，所述固化促进剂是选自以下各项的胺化合物：异佛尔酮二胺、三亚乙基四胺、二亚乙基三胺、氨乙基哌嗪、1,2-和1,3-二氨基丙烷、2,2-二甲基丙二胺、1,4-二氨基丁烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,12-二氨基十二烷、4-氮杂七亚甲基二胺、N,N’-双(3-氨丙基)丁烷-1,4-二胺、环己烷二胺、二氰胺、二酰胺二苯基甲烷、二酰胺二苯磺酸(胺加合物)、4,4’-亚甲基二苯胺、二乙基甲苯二胺、间亚苯基二胺、对亚苯基二胺、三聚氰胺甲醛树脂、脲甲醛树脂、四亚乙基五胺、3-二乙基氨丙基胺、3,3’-亚氨基双丙基胺、2,4-双(对氨基苄基)苯胺、四亚乙基五胺、3-二乙基氨丙基胺、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、1,2-和1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基-3,6-二乙基环己烷、1,2-二氨基-4-乙基环己烷、1,4-二氨基-3,6...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华·诺曼·彼得斯，斯科特·迈克尔·费希尔，杰基索尔·帕尔，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL