可回收和可再加工环氧树脂制造技术

技术编号:30149241 阅读:7 留言:0更新日期:2021-09-25 14:55
公开了一种用于可回收环氧树脂体系的环氧树脂组分。所述可回收环氧树脂体系包括式I所示环氧树脂组分或式II所示环氧树脂组分和固化剂。还公开了式I所示环氧树脂组分和式II所示环氧树脂体系的制备方法。所示环氧树脂体系的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可回收和可再加工环氧树脂
专利

[0001]本专利技术涉及一种环氧树脂及其生产方法。具体地,本专利技术涉及一种可回收和可再加工的环氧树脂。

技术介绍

[0002]环氧树脂是一类热固性材料,广泛应用于如性能材料、结构材料、航空航天复合材料、汽车复合材料、风车复合材料、粘合剂、油漆、涂料、电气、电子、印刷电路板PCBs、模塑、灌封和其他特种复合材料等各种应用。环氧树脂具有优异的机械性能和热性能,如高强度、高耐化学和耐溶剂性、低收缩、对各种基材的良好附着力、经济实惠和低毒。
[0003]为了高性能,环氧树脂与固化剂诸如脂肪胺、脂环多胺、芳香胺、UV固化剂及其组合一起使用。此外,各种增强材料如玻璃纤维、碳纤维、天然纤维、其他合成纤维和定制结构也常被添加到这些环氧树脂中,形成具有增强材料的环氧树脂基体。
[0004]然而,由于高强度、不可逆固化过程、机械强度以及极高的耐热性和耐化学性,固化环氧树脂体系的组分很难分解、去除或回收。此外,在生命周期结束时,回收和再利用环氧树脂体系中有价值的组分是一个具有挑战性的问题。通常,环氧树脂的所有组分都通过焚烧和填埋来处理和丢失。这些处理方法对环境造成不可逆转的破坏和污染。
[0005]环氧树脂工业面临的另一个挑战是,当树脂、固化剂或其他组分的选择有误,或使用的组成不当或在固化过程中溢出时,无法进行调整和改正。因此,有必要实现环氧树脂体系的可重复使用和可回收利用,使环氧树脂体系中所有有价值的组分都能在需要的时候得到回收和回收利用。
[0006]目前为止,为了获得可再加工和可再回收的环氧树脂,人们提出了几种回收方法和可再加工的环氧树脂。过去一些可再加工环氧树脂体系的尝试和开发用到了高温、特殊溶剂、压模、额外的单体、特殊的处理过程和/或金属催化剂。这些处理将刚性网络转换成粘弹性流体进行回收/再处理。然而,这些处理有很大的局限性,因为它们使聚合物基体暴露在高温和高压下,并且需要额外的成分,如金属催化剂或额外的单体。此外,这些方法不经济且效能低,因为许多组分可能不能完全回收或在高温解体过程中损坏。
[0007]因此,迫切需要一种环氧树脂组分,一种含有所述环氧树脂组分的可回收环氧树脂体系,且其具有可再加工和可回收的性能。

技术实现思路

[0008]本专利技术涉及一种用于可回收环氧树脂体系的环氧树脂组分。所述环氧树脂组分如式I所示或式II所示:
[0009][0010]其中
[0011]m=0时,n=4;
[0012]m=1时,n=3;
[0013]m=2时,n=2;
[0014]A为碳或硅;
[0015]D为氧或氮或羧基;
[0016]X为氧或硫;
[0017]s和t各自独立地为1

20;
[0018]R1和R2各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基芳基、烷氧基烷基;
[0019]B各自独立地为亚芳基、亚芳基醚、亚烷基

亚芳基、亚烷基

亚芳基亚烷基、亚烯基

亚芳基,亚烯基

亚芳基亚烯基、亚烷基

亚芳基亚烯基、亚炔基

亚芳基、亚炔基

亚芳基亚炔基、亚杂芳基、亚烷基

亚杂芳基、亚烷基

亚杂芳基

烷基、亚烯

亚杂芳基、亚烯

亚杂芳基

亚烯基、亚烷基

亚杂芳基

亚烯基、亚炔基

亚杂芳基、亚炔基

亚杂芳基

亚炔基、亚烷基、亚烷基



亚烷基、亚烯基、亚烯基



亚烯基、亚烷基



亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚烷基

亚环烷基、亚烷基

亚环烷基亚烷基、亚烯基

亚环烷基、亚烯基

亚环烷基

亚烯基、亚烷基

亚环烷基亚烯基、亚炔基

亚环烷基、亚炔基亚环烷基

亚炔基、亚杂环烷基、亚烷基

亚杂环烷基、亚烷基

亚杂环烷基亚烷基、亚烯基

亚杂环烷基、亚烯基亚杂环烷基亚烯基、亚烷基亚杂环烷基

亚烯基、亚炔基亚杂环烷基、亚炔基

亚杂环烷基亚炔基、亚环烯基、亚烷基

亚环烯基、亚烷基

亚环烯基

亚烷基、亚烯基

亚环烯基、亚烯基

亚环烯基

亚烯基、亚烷基亚环烯基

亚烯基、亚炔基

亚环烯基、亚炔基

亚环烯基

亚炔基、亚杂环烯基、亚烯基

亚杂环烯基、亚烷基

亚杂环烯基

亚烷基、亚烯基

亚杂环烯基、亚烯基

亚杂环烯基

亚烯基、亚烷基

亚杂环烯基

亚烯基、亚炔基

亚杂环烯基、亚炔基

亚杂环烯基、亚炔基。
[0020]本专利技术还公开了用于环氧树脂体系的式I所示环氧树脂组分和式II所示环氧树脂组分的制备方法。所述方法包括:在碱的存在下,将具有一个或多个羟基的多元醇与表卤代醇部分环氧化,得到部分环氧化醇;在酸性催化剂存在下,使部分环氧化醇与式III化合物、式IV化合物或式V化合物反应,得到式I所示环氧树脂组分和式II所示环氧树脂组分,其中
[0021]式III化合物如下所示:
[0022][0023]其中,R1和R2各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、亚甲基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基、烷氧基芳基、烷氧基烷基、芳氧基,
[0024]式IV化合物如下所示:
[0025][0026]其中,R1各自独立地为氢、烷基、芳基、芳烷基、烯基、炔基;
[0027]R2,R3,R4各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、亚甲基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基、烷氧基芳基、烷氧基烷基、芳氧基;
[0028]式V化合物如下所示:
[0029][0030]其中,
[0031]R1,R2,R3,R4各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、亚甲基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基、烷氧基芳基、烷氧基烷基、芳氧基,
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于可回收环氧树脂体系的环氧树脂组分,所述环氧树脂组分如式I所示或如式II所示:其中,m=0时,n=4;m=1时,n=3;m=2时,n=2;A为碳或硅;D为氧、氮或羧基;X为氧或硫;s和t各自独立地为1

20;R1和R2各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基芳基、烷氧基烷基;B各自独立地为亚芳基、亚芳基醚、亚烷基

亚芳基、亚烷基

亚芳基亚烷基、亚烯基

亚芳基,亚烯基

亚芳基亚烯基、亚烷基

亚芳基亚烯基、亚炔基

亚芳基、亚炔基

亚芳基亚炔基、亚杂芳基、亚烷基

亚杂芳基、亚烷基

亚杂芳基

烷基、亚烯

亚杂芳基、亚烯

亚杂芳基

亚烯基、亚烷基

亚杂芳基

亚烯基、亚炔基

亚杂芳基、亚炔基

亚杂芳基

亚炔基、亚烷基、亚烷基



亚烷基、亚烯基、亚烯基



亚烯基、亚烷基



亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚烷基

亚环烷基、亚烷基

亚环烷基亚烷基、亚烯基

亚环烷基、亚烯基

亚环烷基

亚烯基、亚烷基

亚环烷基亚烯基、亚炔基

亚环烷基、亚炔基亚环烷基

亚炔基、亚杂环烷基、亚烷基

亚杂环烷基、亚烷基

亚杂环烷基亚烷基、亚烯基

亚杂环烷基、亚烯基亚杂环烷基亚烯基、亚烷基亚杂环烷基

亚烯基、亚炔基亚杂环烷基、亚炔基

亚杂环烷基亚炔基、亚环烯基、亚烷基

亚环烯基、亚烷基

亚环烯基

亚烷基、亚烯基

亚环烯基、亚烯基

亚环烯基

亚烯基、亚烷基亚环烯基

亚烯基、亚炔基

亚环烯基、亚炔基

亚环烯基

亚炔基、亚杂环烯基、亚烯基

亚杂环烯基、亚烷基

亚杂环烯基

亚烷基、亚烯基

亚杂环烯基、亚烯基

亚杂环烯基

亚烯基、亚烷基

亚杂环烯基

亚烯基、亚炔基

亚杂环烯基、亚炔基

亚杂环烯基、亚炔基。2.如权利要求1所述的环氧树脂组分,其特征在于,所述式I所示环氧树脂组分选自下组:
3.如权利要求1所述的环氧树脂组分,其特征在于,所述式II所示环氧树脂组分选自下组:
4.一种用于环氧树脂体系的式I所示环氧树脂组分和式II所示环氧树脂组分的制备方法,其特征在于,所述方法包括:在碱存在下,将具有一个或多个羟基的多元醇与表卤代醇部分环氧化,得到部分环氧化醇;和在酸性催化剂存在下,使部分环氧化醇与式III化合物、式IV化合物或式V化合物反应,得到式I所示环氧树脂组分和式II所示环氧树脂组分,其中,式III化合物如下所示:其中,R1和R2各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、亚甲基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基、烷氧基芳基、烷氧基烷基、芳氧基,式IV化合物如下所示:其中,R1各自独立地为氢、烷基、芳基、芳烷基、烯基、炔基;R2,R3,R4各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、亚甲基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基、烷氧基芳基、烷氧基烷基、芳氧基;式V化合物如下所示:
其中,R1,R3,R4各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、亚甲基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基、烷氧基芳基、烷氧基烷基、芳氧基;其中,式I所示环氧树脂组分和式II所示环氧树脂组分分别为:以及其中,m=0时,n=4;m=1时,n=3;m=2时,n=2;A为碳或硅;D为氧、氮或羧基;X为氧或硫;s和t各自独立地选自1

20;R1和R2各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基芳基、烷氧基烷基;B各自独立地为亚芳基、亚芳基醚、亚烷基

亚芳基、亚烷基

亚芳基亚烷基、亚烯基

亚芳基,亚烯基

亚芳基亚烯基、亚烷基

亚芳基亚烯基、亚炔基

亚芳基亚炔基

亚芳基亚炔基、亚杂芳基、亚烷基

亚杂芳基、亚烷基

亚杂芳基

烷基、亚烯

亚杂芳基、亚烯

亚杂芳基

亚烯基、亚烷基

亚杂芳基

亚烯基、亚炔基

亚杂芳基、亚炔基

亚杂芳基

亚炔基、亚烷基、亚烷基



亚烷基、亚烯基、亚烯基



亚烯基、亚烷基



亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚烷基

亚环烷基、亚烷基

亚环烷基亚烷基、亚烯基

亚环烷基、亚烯基

亚环烷基

亚烯基、亚烷基

亚环烷基亚烯基、亚炔基

亚环烷基、亚炔基亚环烷基

亚炔基、亚杂环烷基、亚烷基

亚杂环烷基、亚烷基

亚杂环烷基亚烷基、亚烯基

亚杂环烷基、亚烯基亚杂环烷基亚烯基、亚烷基亚杂环烷基

亚烯基、亚炔基亚杂环烷基、亚炔基

亚杂环烷基亚炔基、亚环烯基、亚
烷基

亚环烯基、亚烷基

亚环烯基

亚烷基、亚烯基

亚环烯基、亚烯基

亚环烯基

亚烯基、亚烷基亚环烯基

亚烯基、亚炔基

亚环烯基、亚炔基

亚环烯基

亚炔基、亚杂环烯基、亚烯基

亚杂环烯基、亚烷基

亚杂环烯基

亚烷基、亚烯基

亚杂环烯基、亚烯基

亚杂环烯基

亚烯基、亚烷基

亚杂环烯基

亚烯基、亚炔基

亚杂环烯基、亚炔基

亚杂环烯基、亚炔基。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述具有一个或多个羟基的多元醇选自下组:羟基苯基烷醇、羟基环烷基烷醇和羟基二苯基烷醇。6.权利要求4的方法,其特征在于,所述具有一个或多个羟基的多元醇与表卤代醇以0.01

5的摩尔比添加。7.如权利要求4所述的方法,其特征在于,将部分环氧化醇与式III化合物、式IV化合物或式V化合物以0.01~10的摩尔比添加。8.一种用于环氧树脂体系的式I所示环氧树脂组分和式II所示环氧树脂组分的制备方法,所述方法包括:用过羧酸或过氧化氢,将式VI化合物、式VII化合物部分环氧化,以获得部分环氧化的醇;和在酸性催化剂存在下,使部分环氧化醇与式III化合物、式IV化合物或式V化合物反应,得到式I所示环氧树脂组分和式II所示环氧树脂组分,其中,式VI化合物如下所示:其中,R1,R2,R3,R4各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、亚甲基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基、烷氧基芳基、烷氧基烷基、芳氧基、芳基氢氧化物、烷基氢氧化物;式VII化合物如下所示:其中,R1和R2各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、亚甲基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基、烷氧基芳基、烷氧基烷基、芳氧基、烷基氢氧化物,式III化合物如下所示:
其中,R1和R2各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、亚甲基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基、烷氧基芳基、烷氧基烷基、芳氧基,式IV化合物如下所示:其中,R1各自独立地为氢、烷基、芳基、芳烷基、烯基、炔基;R2,R3,R4各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、亚甲基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基、烷氧基芳基、烷氧基烷基、芳氧基,式V化合物如下所示:其中,R1,R2,R3,R4各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、亚甲基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基、烷氧基芳基、烷氧基烷基、芳氧基,其中,式I所示环氧树脂组分和式II所示环氧树脂组分分别为:其中,
m=0时,n=4;m=1时,n=3;m=2时,n=2;A为碳或硅;D为氧、氮或羧基;X为氧或硫;s和t各自独立地为1

20;R1和R2各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂环、杂环烷基、环烯基、杂芳基、烷氧基芳基、烷氧基烷基;B各自独立地为亚芳基、亚芳基醚、亚烷基

亚芳基、亚烷基

亚芳基亚烷基、亚烯基

亚芳基,亚烯基

亚芳基亚烯基、亚烷基

亚芳基亚烯基、亚炔基

亚芳基亚炔基

亚芳基亚炔基、亚杂芳基、亚烷基

亚杂芳基、亚烷基

亚杂芳基

烷基、亚烯

亚杂芳基、亚烯

亚杂芳基

亚烯基、亚烷基

亚杂芳基

亚烯基、亚炔基

亚杂芳基、亚炔基

亚杂芳基

亚炔基、亚烷基、亚烷基



亚烷基、亚烯基、亚烯基



亚烯基、亚烷基



亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚烷基

亚环烷基、亚烷基

亚环烷基亚烷基、亚烯基

亚环烷基、亚烯基

亚环烷基

亚烯基、亚烷基

亚环烷基亚烯基、亚炔基

亚环烷基、亚炔基亚环烷基

亚炔基、亚杂环烷基、亚烷基

亚杂环烷基、亚烷基

亚杂环烷基亚烷基、亚烯基

亚杂环烷基、亚烯基亚杂环烷基亚烯基、亚烷基亚杂环烷基

亚烯基、亚炔基亚杂环烷基、亚炔基

亚杂环烷基亚炔基、亚环烯基、亚烷基
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员:C
申请(专利权)人:阿迪塔亚博拉化学品泰国有限公司
类型:发明
国别省市:

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