改性酸酐环氧树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及改性酸酐环氧树脂组合物，属于环氧树脂技术领域。本发明专利技术解决的技术问题是提供一种固化收缩率低的改性酸酐环氧树脂组合物。本发明专利技术改性酸酐环氧树脂组合物，包括以下重量份的组分：环氧树脂40～50份、改性酸酐40～50份，螺环二醇2～4份。本发明专利技术的改性酸酐环氧树脂组合物，采用特定的改性酸酐为固化剂，并添加特定配比的螺环二醇，可以在提供固化产物良好机械性能的同时，不会显著降低固化树脂的玻璃化转变温度，并且可以大幅减少固化树脂的体积收缩率。

Modified anhydride epoxy resin composition

【技术实现步骤摘要】
改性酸酐环氧树脂组合物
本专利技术涉及改性酸酐环氧树脂组合物，属于环氧树脂

技术介绍
环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构。而环氧固化剂是与环氧树脂发生化学反应，形成三维立体网状结构聚合物，把复合材料骨材包络到网状体结构之中，促成固化反应的物质。环氧固化剂按化学结构分为碱性和酸性固化剂，按固化机理分为加成型和催化型。目前，常用的酸酐类固化剂为邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐甘油酯等。近年来，很多公司致力于改性酸酐固化树脂组合物的制备，但多关注于玻璃化转变温度(Tg)，或者力学性能，或者收缩率等单一方面。专利CN106433023A公开了一种制备环氧树脂浇注干式变压器用弹性环氧树脂的方法，该方法是将酸酐固化剂和聚砜酯在80～150℃温度下混溶，得到聚砜酯改性酸酐固化剂，与环氧树脂在80～150℃温度下固化，即得改性环氧树脂，该方法能有效提高环氧树脂的韧性，使环氧树脂满足浇注干式变压器的抗开裂和抗冲击性能要求。专利CN102884100A公开了包括作为增韧剂的聚(环氧丙烷)多元醇的环氧树脂组合物，以一种高分子量聚(环氧丙烷)多元醇作为增韧剂，在保有固化树脂高Tg的同时，增加其力学性能。专利CN107286323A公开了一种改性酸酐环氧固化剂，将85-95份甲基六氢苯酐、6-10份螺环乙二醇和1-3份聚己内酯三醇依次添加到容器后，在80℃反应2h，得到改性酸酐环氧固化剂，该固化剂不仅具有收缩率小，而且收缩应力小，对Tg的影响小，抗氧化效果好，并且具有优良的韧性。专利CN108586709A公开了一种延长环氧树脂体系适用性的改性酸酐固化剂的制备方法，通过复合配方的形式，使用潜伏性的促进剂，对酸酐固化剂进行改性，延长环氧树脂体系的适用性，解决了环氧树脂适用性短的问题。专利US4497945公开的使用一种低分子量的聚(环氧丙烷)二醇或三醇作为树脂的增韧剂，通过使聚(氧化丙烯)二醇或三醇与化学过量的环氧树脂用酸酐固化剂进行预反应，可形成一种坚韧的环氧聚合物，从而增加树脂力学性能。综上，现有的改性酸酐固化树脂组合物的制备，多为单一性能的改进，并且对于固化收缩率的改进并不明显。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种固化收缩率低的改性酸酐环氧树脂组合物。本专利技术改性酸酐环氧树脂组合物，包括以下重量份的组分：环氧树脂40～50份、改性酸酐40～50份，螺环二醇2～4份，其中，所述改性酸酐包含一种或多种具有式Ⅰ结构的化合物：其中，R为C1-C6烷基，n为10～50中的任一整数。优选的，所述R为C2-C4烷基。作为优选方案，所述R为正丁基，即R为-CH2-CH2-CH2-CH2-。优选的，所述改性酸酐为甲基四氢邻苯二甲酸酐与聚醚多元醇反应得到的化合物。优选的，所述聚醚多元醇为聚四亚甲基醚乙二醇。优选的，甲基四氢邻苯二甲酸酐与聚四亚甲基醚乙二醇的重量比为35～44.5:4.5～9.5。更优选甲基四氢邻苯二甲酸酐与聚四亚甲基醚乙二醇的重量比为38.5:4.5。优选的，所述螺环二醇为螺环戊二醇。优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛树脂中的至少一种。优选的，所述改性酸酐环氧树脂组合物还包括潜伏性促进剂，所述潜伏性促进剂为1-甲基咪唑，2-甲基咪唑，1-甲基-2-乙基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，N，N-二甲基苯二甲酰胺中的至少一种。优选的，潜伏促进剂为1～5.5重量份。作为优选方案，本专利技术改性酸酐环氧树脂组合物，由以下重量份的组分组成：环氧树脂40～50份、改性酸酐40～50份、螺环二醇2～4份、1-甲基咪唑1～5.5份。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术为柔性改性酸酐环氧树脂组合物，可以在提供固化产物良好机械性能的同时，不会显著降低固化树脂的玻璃化转变温度，并且可以大幅减少固化树脂的体积收缩率。具体实施方式本专利技术改性酸酐环氧树脂组合物，包括以下重量份的组分：环氧树脂40～50份、改性酸酐40～50份，螺环二醇2～4份，其中，所述改性酸酐包含一种或多种具有式Ⅰ结构的化合物：其中，R为C1-C6烷基，n为10～50中的任一整数。本专利技术的改性酸酐环氧树脂组合物，采用特定的改性酸酐为固化剂，并添加特定配比的螺环二醇，该树脂组合物固化后，能够具有良好的机械性能，且体积收缩率在1％以下，能够大幅减少固化树脂的体积收缩率。本专利技术的C1-C6烷基为碳原子数为1-6的直链或支链烷基，比如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基等。优选的，所述R为C2-C4烷基。本专利技术的C2-C4烷基为碳原子数为2-4的直链或支链烷基，比如乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等。作为优选方案，所述R为正丁基，即R为-CH2-CH2-CH2-CH2-。本专利技术的改性酸酐，可以采用甲基四氢邻苯二甲酸酐与相应的聚醚多元醇反应得到的。比如，当R为异丙基时，可采用甲基四氢邻苯二甲酸酐与聚丙二醇反应得到。当R为正丁基时，可采用甲基四氢邻苯二甲酸酐与聚四亚甲基醚乙二醇反应得到。优选的，所述聚醚多元醇为聚四亚甲基醚乙二醇。聚四亚甲基醚乙二醇，简写为PTMEG，其结构式为甲基四氢邻苯二甲酸酐，简写为MTHPA，其结构式为PTMEG与MTHPA的反应原理如下：优选的，甲基四氢邻苯二甲酸酐与聚四亚甲基醚乙二醇的重量比为35～44.5:4.5～9.5。更优选甲基四氢邻苯二甲酸酐与聚四亚甲基醚乙二醇的重量比为38.5:4.5。本领域常用的螺环二醇均适用于本专利技术，优选的，所述螺环二醇为螺环戊二醇。螺环戊二醇的结构式为：本专利技术改性酸酐环氧树脂组合物中，添加螺环二醇，能够大幅降低树脂的固化收缩率。环氧树脂可以采用本领域常用的环氧树脂，比如128树脂，6010树脂，127树脂等双酚A型环氧树脂，F44树脂，F51树脂，F48树脂等酚醛环氧树脂，也可以采用双酚A型环氧树脂和酚醛环氧树脂的组合。作为优选方案，所述环氧树脂为127树脂及F51树脂的组合。为了缩短固化时间，优选的，所述改性酸酐环氧树脂组合物还包括潜伏性促进剂，所述潜伏性促进剂为1-甲基咪唑，2-甲基咪唑，1-甲基-2-乙基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，N，N-二甲基苯二甲酰胺中的至少一种。优选的，潜伏促进剂为1～5.5重量份。作为优选方案，本专利技术改性酸酐环氧树脂组合物，由以下重量份的组分组成：环氧树脂40～50份、改性酸酐40～50份、螺环二醇2～4份、1-甲基咪唑1～5.5份。本专利技术改性酸酐环氧树脂组合物，可以采用常规加热固化得到固化产物，优选的，可以采用以下方法固化：将改性酸酐环氧树脂组合物真空脱泡后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.改性酸酐环氧树脂组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：环氧树脂40～50份、改性酸酐40～50份、螺环二醇2～4份，其中，所述改性酸酐包含一种或多种具有式Ⅰ结构的化合物：/n

【技术特征摘要】
1.改性酸酐环氧树脂组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：环氧树脂40～50份、改性酸酐40～50份、螺环二醇2～4份，其中，所述改性酸酐包含一种或多种具有式Ⅰ结构的化合物：



其中，R为C1-C6烷基，n为10～50中的任一整数。


2.根据权利要求1所述的改性酸酐环氧树脂组合物，其特征在于：所述R为C2-C4烷基，优选所述R为-CH2-CH2-CH2-CH2-。


3.根据权利要求1或2所述的改性酸酐环氧树脂组合物，其特征在于：所述改性酸酐为甲基四氢邻苯二甲酸酐与聚醚多元醇反应得到的化合物。


4.根据权利要求3所述的改性酸酐环氧树脂组合物，其特征在于：所述聚醚多元醇为聚四亚甲基醚乙二醇。


5.根据权利要求4所述的改性酸酐环氧树脂组合物，其特征在于：甲基四氢邻苯二甲酸酐与聚四亚甲基醚乙二醇的重量比为35～44.5:4.5～9.5，优选甲基四氢邻苯二甲酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓银洁，肖毅，苟鹏飞，周百能，王萍，刘恩奇，姚启龙，何枭，
申请(专利权)人：四川东树新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51