改性环氧树脂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种改性环氧树脂及其制备和应用。该改性环氧树脂的结构通式为：

Modified epoxy resin and its preparation and Application

The invention relates to a modified epoxy resin and its preparation and application. The general structure formula of the modified epoxy resin is as follows:

【技术实现步骤摘要】
改性环氧树脂及其制备和应用
本专利技术属于高分子材料领域，特别涉及一种改性环氧树脂及其制备和应用。
技术介绍
环氧树脂具有优异的热稳定性、成型性、粘接性以及耐腐蚀性，在力学、热、电气和耐化学试剂方面表现非常优越。正是由于具有这些机能和性能，环氧树脂可以作为涂料、胶黏剂和加工成型材料，并在电子电器、光学机械、土木建筑、工程技术以及文体用具制造领域中得到了广泛应用。毫不夸张地说，环氧树脂的应用领域以直接或间接地涵盖了几乎所有工业领域。由于市场对于环氧树脂的需求逐年增长，我国环氧树脂的年产量接近260万吨。尽管产量增长快速，但是品种单一，多为中低端产品，高附加值的特种环氧树脂产品生产较少。环氧树脂是一类带有环氧基团的低聚物。在一定条件下固化形成三维网络结构。未固化的环氧树脂由于呈现脆性固体或者粘性液体而没有实用价值，因此只有固化成网络结构才能实现最终用途。传统的环氧树脂固化方法对于固化剂依赖性极大。通常，除了脂肪以及部分脂环胺类固化剂能在常温下固化，大部分胺类以及酸酐类固化剂都需要在促进剂的帮助下常温固化。对比传统的环氧固化方法，光固化具有设备简单，生产率高，环境污染小，节能等优点。随着人们对于环境保护的重视程度不断提高，开发紫外光固化型的环氧树脂体系越来越符合时代的需求。目前，已有光固化的体系中，存在自由基固化和阳离子固化两类。其中，自由基光固化体系中存在光引发剂对氧气敏感，光固化收缩率，附着力差等问题。而阳离子固化体系则固化反应不易终止。因此，亟待提供一种固化性能好、固化速度快、粘结强度好的环氧树脂。
技术实现思路
基于此，本专利技术的主要目的是提供一种固化性能好、固化速度快、粘结强度好的环氧树脂。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种改性环氧树脂，该改性环氧树脂的结构通式为：R选自n为10～50；R’选自CH3或H，m为10～40。在其中一些实施例中，所述的n为30～40，m为20～30。在其中一些实施例中，所述的改性环氧树脂，其粘度在1000～15000cps之间。本专利技术的另一目的是提供一种上述的改性环氧树脂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：(1)制备巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯或巯基聚丙烯酸肉桂酰氯乙酯，所述巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯或巯基聚丙烯酸肉桂酰氯乙酯的聚合度为10～40；(2)将环氧树脂与所述的聚甲基丙烯酸肉桂酰基乙酯或聚丙烯酸肉桂酰基乙酯混合，于催化剂及有机溶剂环境下反应，得到改性环氧树脂；所述环氧树脂选自双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的至少一种；所述环氧树脂的分子量为2000～10000。该制备方法中，步骤(1)中制备巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯或巯基聚丙烯酸肉桂酰氯乙酯的步骤为常规步骤，制备方法可以采用自由基聚合、可控自由基聚合、阴离子聚合等聚合方法；步骤(2)中的反应是通过巯基-环氧点击化学反应。在其中一些实施例中，所述的催化剂为LiOH或AlCl3，所述的有机溶剂为四氢吡喃溶液。在其中一些实施例中，所述的环氧树脂与所述的聚甲基丙烯酸肉桂酰基乙酯或聚丙烯酸肉桂酰基乙酯的质量份数之比为100:(30～45)。可通过该质量分数之比控制固化时间：提高聚甲基丙烯酸肉桂酰基乙酯或聚丙烯酸肉桂酰基乙酯的质量份数，固化时间会缩短。即质量份数之比为100：30时时间长于质量份数之比为100:45。本专利技术的再一目的是提供一种上述的改性环氧树脂在制备UV固化胶中的应用。本专利技术的又一目的是提供一种单组份环氧UV固化胶，包含有上述的化学改性环氧树脂。在其中一些实施例中，该单组份环氧UV固化胶的制备原料包括：在其中一些实施例中，所述的导热材料选自二氧化硅、碳酸钙、氮化铝、氮化硼、氧化锌、氧化镁、氧化铝中的至少一种。由于导热材料的增加会使得单组份环氧UV固化胶粘度增加影响施工性能，并且会影响环氧树脂的粘结力，因此本专利技术优选微米级球形氧化铝搭配氮化硼，该组合可以使得导热材料添加量在较小范围内制得粘结性强、导热系数高的固化胶。添加量为改性环氧树脂总质量的100～400％。在其中一些实施例中，所述的阻燃剂选自三聚氰胺、磷酸酯、氢氧化铝、硼酸锌、三氧化二锑、聚有机磷酸二醇、甲基磷酸二甲酯、Levergard4090N、Weston430、ExoIitOP550中的至少一种。进一步地，本专利技术采用氢氧化铝配合少量阻燃聚醚多元醇以及少量甲基磷酸二甲酯作为阻燃剂，其中加入阻燃聚醚多元醇的目的是提高粘接强度以及阻燃性。阻燃剂的总添加量是改性环氧树脂总质量的10～150％。在其中一些实施例中，所述的添加剂选自稀释剂、颜料、防沉剂、消泡剂、分散剂、流平剂中的至少一种。本专利技术的还一目的是提供一种上述的单组份环氧UV固化胶的制备方法，包括如下步骤：称取所述的改性环氧树脂、导热材料、阻燃剂，搅拌，抽真空；加入其他添加剂，继续搅拌，获得单组份环氧UV固化胶。在其中一些实施例中，所述搅拌包括温室搅拌0.3～0.5小时后再在90～110℃搅拌2.5～3.5小时；所述的抽真空是在90～110℃下抽真空到0.008～0.012Mpa。在其中一些实施例中，所述的其他添加剂是在冷却之后加入的。本专利技术提供的单组份环氧UV固化胶，其粘度在1000～10000cps，固化(可温室光固化)后粘结强度大于4MPa，阻燃性为UL-94V0，导热系数为0.8～2.5W/m.K。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：本专利技术采用合适聚合度的巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯或巯基聚丙烯酸肉桂酰氯乙酯对合适大小的环氧树脂进行改性，得到一种化学改性环氧树脂，用该化学改性环氧树脂准备制备固化胶时，所得固化胶体系的交联固化无需依赖光引发剂等组分，在室温、紫光下即可自行固化且获得较好的固化效果；并且，还通过调节巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯或巯基聚丙烯酸肉桂酰氯乙酯的大小及其与合适环氧树脂的质量比，很好的控制固化交联时间，实现快固化；本专利技术在确保固化效果的同时还能够兼顾非常好的粘结强度。本专利技术的单组分环氧UV固化胶，环保节能，可运用于玻璃粘接、工艺品电子电器、光电等行业。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。本专利技术在环氧树脂的分子链上接上聚甲基丙烯酸肉桂酰基乙酯或聚丙烯酸肉桂酰基乙酯实现改性，所得化学改性环氧树脂在紫外光照射下可以快速交联，并且无需引入光引化剂来引发聚合，并且可以通过调节光交联分子链的聚合度以及接枝率来控制交联反应，从而避免了上述传统光固化体系固化反应不易终止、固化效果不好的问题。以下实施例中所涉及的份数均指质量份数。以下实施例中所用试剂均可从市场常规购得。实施例1、巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰基乙酯的合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性环氧树脂，其特征在于，该改性环氧树脂的结构通式为：

【技术特征摘要】
1.一种改性环氧树脂，其特征在于，该改性环氧树脂的结构通式为：R选自n为10～50；R’选自CH3或H，m为10～40。2.根据权利要求1所述的改性环氧树脂，其特征在于，所述的n为30～40所述的m为20～30。3.权利要求1或2所述的改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：(1)制备巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯或巯基聚丙烯酸肉桂酰氯乙酯，所述巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯或巯基聚丙烯酸肉桂酰氯乙酯的聚合度为10～40；(2)将环氧树脂与所述的聚甲基丙烯酸肉桂酰基乙酯或聚丙烯酸肉桂酰基乙酯混合，于催化剂及有机溶剂换环境下，得到改性环氧树脂；所述环氧树脂选自双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的至少一种；所述环氧树脂的分子量为2000～10000。4.权利要求3所述的环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为LiOH或AlCl3，所述的有机溶剂为四氢吡喃溶液。5.权利要求1或2所述的改性环氧树脂在制备UV固...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋骏，梁锦宁，陈建军，黄恒超，
申请(专利权)人：广州市白云化工实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44