在一些方面，本公开涉及热固性聚合组合物，其由官能生物基环氧树脂和/或其衍生物(例如一种或多种环氧化植物油)以及羧基官能丙烯酸和/或聚酯组成。当固化时，示例性组合物产生适用于复合材料、涂料、粘着剂、密封剂和/或弹性体应用的高性能产品。当用于具有如石英和二氧化钛的合适填料的石材复合材料配制品时，示例性产品具有高硬度、极低吸水率以及高机械强度以及耐污点性、耐化学品性和耐热性。当用于涂料配制品时，示例性固化膜具有出色的粘着性、高光泽度、透明度、韧性、低吸水率、耐溶剂性和耐化学品性、柔性以及抗冲击性，且不会损害硬度。涂料配制品特性还可包括外部耐久性。通过选择适当的化学计量和官能树脂类型以与一种或多种环氧树脂/一种或多种衍生物反应，可以将所述组合物特性选择性地修改成硬、软、韧性或弹性的。
Epoxy oil and resin composition
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】环氧化油和树脂组合物相关申请本申请要求2017年6月22日提交的美国临时申请号62/523,350的权益和优先权。本申请的内容以全文引用的方式并入本文以用于所有目的。
在一些方面，本公开涉及组合物，其包括一种或多种环氧化油或其衍生物，例如环氧化植物油(例如亚麻籽油和/或大豆油)，并且包括具有羧基或酸酐官能团的一种或多种树脂，例如包括一个或多个羧酸官能团的丙烯酸、聚酯和/或聚丁二烯树脂。所述组合物可用于多种应用，包括用于和/或并入粘合剂系统(用于例如复合材料)、复合材料、涂料、粘着剂和弹性体。
技术介绍
使用含酸酐的化合物的油基石材复合材料具有毒性、变色或硬度的问题。例如，甲基六氢邻苯二甲酸酐即使在低水平下也被认为对健康有害。其它酸酐使最终复合材料产品变暗，并且由于其固体状态可能不均匀地固化。示例性石材复合制造工艺涉及将具有不饱和部分的低分子量聚酯与作为反应性稀释剂的苯乙烯单体混合，在合适的催化剂(例如自由基引发剂)的存在下加热，其中必须将过量的未反应苯乙烯从系统中除去。作为另一示例性方法，在如甲基丙烯酸甲酯单体的反应性稀释剂的存在下，将甲基丙烯酸甲酯低聚物的共聚物用作粘合剂，其中在存在自由基的情况下将系统固化，在高温下产生过氧化物引发剂以制备硬的复合材料产品。在这两个实例和其它方法中，必须从系统中除去过量的未反应稀释剂。这些反应性稀释剂具有剧毒和易燃性，因此会造成危险的工作环境。作为另一个实例，除了对工人的毒性问题之外，封闭和独立的设备以便正确处理来自丙烯酸和苯乙烯单体的蒸汽还是资本密集型的。已知各种环氧化材料(例如基于双酚的环氧树脂)，但是这些材料具有有限的耐环境性，并且随着时间的推移倾向于粉化和泛黄。此外，用于制造这些化学品的原材料对环境有害。
技术实现思路
本
技术实现思路
提供了简化形式的与本公开有关的一些通用概念的简介，其中通用概念在具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
并不意图标识本公开的关键特征或基本特征。在一些方面，本专利技术涉及组合物，例如复合材料、粘着剂、溶剂基涂料和水基涂料、粉末涂料和弹性体。组合物的实例，例如复合材料包括一种或多种环氧树脂材料。环氧树脂材料可包括一种或多种环氧化油(和/或其衍生物，例如其脂肪酸衍生物)。环氧树脂材料可具有在约3.0与约11.5之间的环氧乙烷百分比。组合物还可包括一种或多种树脂材料，包括羧酸或酸酐官能团。树脂材料可具有约40到约700的酸值。在一些实例中，一种或多种环氧化油包括一种或多种植物油，如亚麻籽油、大豆油或其组合。在某些实施例中，一种或多种环氧化油衍生自一种或多种植物类原料。在某些实例中，一种或多种树脂材料包含丙烯酸树脂、聚酯树脂或其组合。在各种实例中，树脂材料包含羧酸或酸酐官能丙烯酸、具有游离反应性羧酸基的聚酯或其组合。在一些实例中，树脂材料包含在500-25,000道尔顿范围内的分子量。在某些实施例中，树脂材料可以具有约0.9到约1.5的环氧乙烷与羧基的比率。一种或多种树脂材料可具有约30℃到约90℃的Tg。在一些实例中，使用一种或多种催化剂固化组合物。在某些实例中，组合物在约50℃到约300℃的温度下热固化。在一些实施例中，组合物，例如复合材料还包括一种或多种填料，例如石英颗粒、大理石颗粒、碳材料(例如碳纤维和/或碳管)、玻璃或玻璃纤维、二氧化硅、陶瓷或其组合。在某些实例中，填料具有约0.2-500μm或约10-200μm的尺寸范围。在一些实例中，组合物是粉末状组合物，并且可涂布在衬底上且接着固化。粉末的粒度可为约10-200μm。在某些实施例中，一种或多种环氧树脂材料和一种或多种树脂材料溶解在有机溶剂中以形成液体涂料。在一些实例中，一种或多种环氧树脂材料和一种或多种树脂材料分散在水中以形成水性涂料分散体。在各种实施例中，分散体包括稳定组分，其中这种组分包括一种或多种氨、氢氧化钠、氢氧化钾的无机碱；一种或多种三乙胺、二甲基乙醇胺的有机碱；一种或多种路易斯碱；一种或多种阴离子型表面活性剂；一种或多种非离子型表面活性剂；或其组合。在一些实例中，组合物是着色或透明液体涂料。在某些实施例中，将液体涂料组合物施加到一种或多种金属、木材、玻璃和/或塑料衬底上。在各种实例中，一种或多种油和一种或多种树脂材料固化成硬的耐久复合材料。在一些实施例中，将组合物以液体或糊状形式施加在一个或多个衬底上，且接着将一个或多个衬底接合到另一个衬底上，并将接合的衬底热固化，使得组合物具有足以将衬底粘附在一起的粘着强度。在一些实例中，一种或多种环氧化油介于复合材料的约10％-70％之间、约10％-50％之间、约15％-45％之间或约35％-45％之间，但是可以使用其它重量和比率。在某些实施例中，组合物包括环氧树脂材料与分子量为500至10,000道尔顿的酸酐或羧基官能聚丁二烯的组合。在某些实施例中，复合材料具有约70BU-80BU的巴氏硬度(BarcolHardness)。在一些实例中，复合材料具有约70BU或更大、或约80BU或更大的巴氏硬度。在各种实施例中，复合材料还包括一种或多种UV稳定剂、一种或多种触变性粘合剂或其组合。在某些实例中，环氧树脂材料通过使所述环氧乙烷官能团与聚羧基官能低聚物、多元酸化合物或其组合部分反应而衍生。在一些实施例中，环氧树脂材料是部分或完全丙烯酸化的，组合物包括液态多不饱和多官能丙烯酸酯或乙烯基化合物，并且组合物通过使用过氧化物引发剂的热引发固化方法来固化。在一些实例中，在组合物的形成中使用一种或多种加工助剂，其中一种或多种加工助剂可包括一种或多种溶剂。在各种实例中，组合物是无溶剂的。在一些实施例中，组合物的生物可再生含量的量为20重量％或更大。在各种实例中，当将组合物施加到一个或多个衬底上时，其具有足以在暴露于高达1750psi或更大的力时维持对一个或多个衬底的粘附力的粘着强度。在一些实例中，组合物包含小于或等于环氧当量水平的氨基树脂量。在某些实例中，组合物包括聚异氰酸酯材料、嵌段的聚异氰酸酯材料、异氰酸酯嵌段的预聚物材料、异氰酸酯封端的预聚物材料或其组合。在一些实例中，组合物具有7000psi或更大的弯曲强度。在各种实施例中，组合物具有0.03％或更小的二十四小时吸水率。在一些实例中，复合材料具有7000psi或更大的弯曲强度和70BU或更大的巴氏硬度。根据本公开的另一方面，公开了一种方法。在一些实例中，所述方法包括将环氧树脂材料和树脂材料组合并加热到例如高于树脂材料的玻璃化转变温度并固化混合物。环氧树脂材料可包括一种或多种环氧化植物油、一种或多种环氧化植物油衍生物或其组合。环氧树脂材料可具有在约3.0与约11.5之间的环氧乙烷百分比。在一些实例中，树脂材料包括羧酸或酸酐官能团。在一些实例中，树脂材料具有在40-700范围内的酸值。在某些实例中，树脂材料包括丙烯酸树脂、聚酯树脂或其组合，或者可以包括一种或多种丙烯酸树脂、一种或多种聚酯树脂或其组合。在一些实例中，树脂材料可包括其它材料。在各种实施例中，树脂材料包括羧酸或酸酐官能丙烯酸、具有游离反应性羧酸基的聚酯或其本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热固性组合物，其包含：/n环氧树脂材料，其包含一种或多种环氧化植物油、一种或多种环氧化植物油衍生物或其组合，其中所述环氧树脂材料包含在3.0-11.5之间的环氧乙烷百分比；以及/n树脂材料，其包含羧酸或酸酐官能团和在40-700范围内的酸值。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170622 US 62/523,3501.一种热固性组合物，其包含：
环氧树脂材料，其包含一种或多种环氧化植物油、一种或多种环氧化植物油衍生物或其组合，其中所述环氧树脂材料包含在3.0-11.5之间的环氧乙烷百分比；以及
树脂材料，其包含羧酸或酸酐官能团和在40-700范围内的酸值。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述树脂材料包含羧酸或酸酐官能丙烯酸、具有游离反应性羧酸基的聚酯或其组合。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述树脂材料包含在500-25,000道尔顿范围内的分子量和0.9-1.5的环氧乙烷与羧酸基的比率。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述树脂材料具有30℃-90℃的Tg。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物使用以下来固化：有机金属催化剂、含氮催化剂、碱金属化合物催化剂、磷酸盐催化剂、甲苯磺酸衍生物催化剂、碱金属卤化物催化剂、季铵催化剂、有机催化剂、胺催化剂、硼络合物催化剂或其组合。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物在50℃-300℃下热固化。
7.根据权利要求1所述的组合物，其还包含一种或多种填料。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述一种或多种填料包含石英颗粒、大理石颗粒、碳纤维、碳管、玻璃或玻璃纤维、二氧化硅、陶瓷或其组合。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物呈粉末形式，并且其中所述粉末包含10-200μm的粒度。
10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述粉末状组合物涂布在衬底上且接着固化。
11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述树脂材料呈粉末形式。
12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述环氧树脂材料和所述树脂材料溶解在有机溶剂中以形成液体涂料。
13.根据权利要求1所述的组合物，其中所述环氧树脂材料和所述树脂材料分散在水中以形成水性涂料分散体。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述分散体包含稳定组分，所述稳定组分包含一种或多种氨、氢氧化钠、氢氧化钾的无机碱；一种或多种三乙胺、二甲基乙醇胺的有机碱；一种或多种路易斯碱；一种或多种阴离子型表面活性剂；一种或多种非离子型...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡姆利什·G·莫迪，乔治·R·墨菲，
申请(专利权)人：ACS技术产品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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