用于层合物的具有高透明性、低黄变和高玻璃化转变温度的基质树脂制造技术

本发明专利技术涉及可固化树脂组合物、使用所述可固化树脂组合物生产固化组合物的方法，以及通过这种方法生产的物品、特别是模制品。特别是模制品。特别是模制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于层合物的具有高透明性、低黄变和高玻璃化转变温度的基质树脂
[0001]本专利技术涉及可固化树脂组合物、使用所述可固化树脂组合物生产固化组合物的方法，以及通过这类方法生产的物品、特别是模制部件。
[0002]汽车的轻质结构在汽车工业中变得越来越重要，特别是汽车工业对由碳纤维增强塑料(Carbon Fiber Reinforced Plastics，CFRP)材料制成的模制部件的需求不断增加。例如，这种模制部件以轮辋的形式安装，其在制动期间暴露于高温。因此，在生产相应的模制部件时有必要使用基质树脂，这种树脂在固化状态下具有非常高的玻璃化转变温度T
g
，原因是否则的话必须施用耐热保护漆，这会使生产过程甚至更加复杂。出于该原因，优选使用基于环氧化物
‑
酸酐体系的基质树脂，因为这些树脂在适当交联时具有高玻璃化转变温度。在这种体系中叔胺通常用作固化加速催化剂。然而，在完全固化后，相应的物品和模制部件表现出明显的变黄趋势并且仅具有中等的透明性。然而，特别是在可见部件诸如汽车轮辋的情况下，仍然需要吸引人的外观。客户想要具有所谓碳纤维外观的可见部件，其中所掺入的碳纤维应该清晰可见。因此，需要生产具有高玻璃化转变温度的固化物品并且尽可能透明且几乎没有黄变的树脂组合物。
[0003]本专利技术基于专利技术人的这样一个发现，即通过使用季鏻化合物代替叔胺作为环氧树脂
‑
酸酐体系中的固化催化剂，可以得到在固化状态下具有高玻璃转变温度和优异的光学性能(即减少黄变和提高的透明性)二者的可固化配制物。
[0004]因此，可以这种方式得到的塑料材料，特别是以纤维增强塑料模制部件的形式，表现出有利的机械性能和光学性能，因此特别适用于汽车构造。
[0005]因此，在第一方面，本专利技术涉及一种树脂组合物，其包含至少一种环氧树脂组分和至少一种固化组分，其特征在于所述树脂组合物还包含至少一种季鏻化合物。
[0006]本专利技术的另一方面提供一种生产固化组合物的方法，其包括以下步骤：
[0007](1)提供如本文所述的树脂组合物；和
[0008](2)将树脂组合物固化以得到固化组合物。
[0009]在另一方面，本专利技术涉及可根据本文所述的方法得到的固化组合物。
[0010]如本文所用的“至少一个(种)”是指1个(种)或更多个(种)，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或更多个(种)。与本文所述的催化剂组合物的组分相关时，该陈述不是指分子的绝对数量，而是指组分的类型。因此，“至少一种环氧化物”表示例如一种或多种不同的环氧化物，即一种或多种不同类型的环氧化物。与所陈述的量一起时，所陈述的量是指如上定义的相应指定类型的组分的总量。
[0011]如本文结合数值使用的“约”或“大约”是指所提到数值
±
10％，优选
±
5％。
[0012]本文所述的液体组合物的粘度特别低，足以使所述组合物可泵送，并且能够润湿和浸渍纤维材料，例如，如用于纤维增强塑料部件的那样。在各种实施方案中，反应混合物在100℃的温度下具有小于100mPas的粘度。为了测定粘度，在室温下使用合适的混合器制备树脂混合物，并在直径为25mm、间隙为0.05mm的板/板流变仪上，以每秒100转的剪切速率旋转，在6K/min的加热速率升温下测定粘度。
[0013]本文所述的液体组合物的粘度特别地低到足以可泵送该组合物并且能够润湿和浸渍纤维材料，例如，如用于纤维增强塑料部件那样。在各种实施方案中，反应混合物在100℃的温度下具有小于100mPas的粘度。为了测定粘度，在室温下使用合适的混合器制备树脂混合物，并在直径为25mm、间隙为0.05mm的板/板流变仪上以每秒100转的剪切速率在6K/min的加热速率升温下测定粘度。
[0014]图1示出了两个经固化的聚合物条带。通过将添加了作为固化催化剂的1
‑
甲基咪唑的常规的基于环氧
‑
酸酐的树脂组合物固化，以得到右侧的条带。通过将往其中添加了包含季鏻化合物(三己基(十四烷基)氯化鏻)的离子液体而不是叔胺化合物作为固化催化剂的根据本专利技术的树脂组合物固化，以得到左侧的条带。这两种聚合物在120℃预固化20分钟后，在180℃后固化一小时，然后在220℃再后固化一小时。图1清楚地表明，左侧的聚合物条带明显比右侧的聚合物条带更透明且更少变黄。此外，发现在DMTA测量中的E'初始T
g
增加了10
‑
15℃。
[0015]本专利技术涉及一种树脂组合物，其包含至少一种环氧树脂组分和至少一种固化组分，并且其特征还在于所述树脂组合物还包含至少一种季鏻化合物。
[0016]在本专利技术的上下文中合适的鏻化合物由下式表示：
[0017][0018]其中每个R1‑
R4彼此独立地选自氢、卤素、线性或支化的C1
‑
C20烷基、线性或支化的C2
‑
C20烯基、线性或支化的C2
‑
C20炔基、C3
‑
C8环烷基和C6
‑
C10芳基，上述有机官能团可以各自被取代或未取代，所述取代基各自独立地选自C1
‑
C6烷基、C2
‑
C6烯基、C2
‑
C6炔基和卤素；且A表示卤原子。官能团R1‑
R4优选各自彼此独立地选自线性C1
‑
C12亚烷基，诸如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基和正十二烷基。
[0019]在一些实施方案中，上式中的抗衡离子[A]‑
还可以为季硼化合物，诸如四苯基硼酸根、烷基磷酸根、烷基亚膦酸根、三氟甲基磺酰胺、双氰胺、链烷酸根和甲苯磺酸根。
[0020]在一些实施方案中，所述至少一种鏻化合物为三己基(十四烷基)氯化鏻和/或二乙基磷酸三丁基乙基鏻。
[0021]根据一些实施方案，合适的鏻化合物也可以离子液体的形式。
[0022]在每种情况下均基于树脂组合物的总重量，根据本专利技术的树脂组合物包含所述至少一种季鏻化合物，优选其量在0.1至5重量％的范围内，优选其量在0.4至1.5重量％的范围内。
[0023]在优选的实施方案中，所述至少一种季鏻化合物作为固化组分的一部分存在于根据本专利技术的树脂组合物中。
[0024]根据本专利技术，树脂组合物还包含至少一种环氧树脂组分。合适的环氧树脂组分包括一种或多种如下所述的环氧化合物。
[0025]在本专利技术的上下文中，环氧树脂可以包括含环氧基的单体、预聚物和聚合物及它们的混合物，并且在下文中也称为含环氧化物或环氧基的树脂。合适的含环氧基的树脂特
别是每分子具有1至10个、优选2至10个环氧基的树脂。如本文所用的“环氧基”是指1,2
‑
环氧基(环氧乙烷型)。
[0026]可用于本文的环氧树脂可以变化并且包括常规市售可得的环氧树脂，它们中的每一种都可以单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.树脂组合物，其包含至少一种环氧树脂组分和至少一种固化组分，其特征在于所述树脂组合物还包含至少一种季鏻化合物。2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，基于所述树脂组合物的总重量，所述至少一种季鏻化合物的量在0.1至5重量％的范围内。3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其特征在于所述树脂组合物基本上不含叔胺化合物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的树脂组合物，其特征在于所述至少一种季鏻化合物是三己基(十四烷基)氯化鏻。5.根据权利要求1至4中任一项所述的树脂组合物，其特征在于所述至少一种环氧树脂组分为选自以下的环氧化合物：草酸双
‑
(3,4
‑
环氧环己基甲酯)、己二酸双
‑
(3,4
‑
环氧环己基甲酯)、己二酸双
‑
(3,4
‑
环氧
‑6‑
甲基环己基甲酯)、庚二酸双
‑
(3,4
‑
环氧环己基甲酯)、3,4
‑
环氧环己烷甲酸3,4
‑
环氧环己基甲酯、己二酸双
‑
(3,4
‑
环氧环己酯)、3,4
‑
环氧
‑1‑
甲基环己烷甲酸3,4
‑
环氧
‑1‑
甲基环己基甲酯及它们的混合物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的树脂组合物，其特征在于所述至少一种固化组分包括至少一种酸酐固化剂。7.根据权利要求6所述的树脂组合物，其特征在于所述至少一种酸酐固化剂选自双环[2.2.1]
‑5‑
庚烯
‑
2,3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：