用于制备复合材料的无稀释剂的可固化环氧树脂组合物，其包含：(A)至少一种环氧树脂组合物，其包含以下物质的掺合物：(A1)至少一种环氧树脂，和(A2)至少一种二乙烯基芳烃二氧化物；和(B)至少一种硬化剂组合物；和(C)至少一种强化材料；其中所述可固化组合物的粘度在约0.15Pa-s至约1.5Pa-s的范围内；并且其中所述可固化组合物适合于提供由所述可固化组合物制成的固化复合材料产物，使得与具有活性稀释剂的可固化组合物相比，所述组合物被固化提供的固化复合材料产物的Tg增加大于约5℃。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及基本上没有活性稀释剂(或无稀释剂)的可固化的环氧树脂组合物，和由其制造的复合材料。更具体地说，本专利技术涉及利用ニこ烯基芳烃ニ氧化物例如ニこ烯基苯ニ氧化物提供可固化环氧树脂组合物的可固化环氧树脂组合物，和由其制造的复合材料，其中所述组合物具有增强的性能性质，例如減少的加工时间、较低的粘度、以及增加的Tg、強度和韧度。本专利技术的环氧树脂组合物可以用于例如制造透明的铸件、复合材料、涂料和粘合齐U。_4] 背景和相关技术的描述已知为了得到具有需要的流动特性、即需要的粘度的树脂组合物来制备复合材料、涂料和粘合剂，必须向所述树脂组合物添加ー种或多种稀释剂。有多种已知的活性稀释剂可以降低树脂制剂的粘度，以便提供所述组合物用于各种固化过程中所需要的流动。然而，还知道虽然活性稀释剂降低了粘度，但已知的活性稀释剂这样做的方式对所生成的固化产物的总体热-机械性能是有害的。例如，复合材料部件经常利用树脂灌注(infusion)法如真空辅助树脂转移模塑(VARTM)和长丝缠绕等制造。利用这些树脂灌注法如VARTM制造复合材料期间，大量树脂制剂(例如超过1000kg)在真空下灌注到含有玻璃纤维作为强化材料的模具中。单词“模具”是指用来制造并提供最終所期望的复合材料的形状。模具可以是刚性的(基于金属或复合材料)或柔性的，并可以形成腔(封闭式模具)或在其上形成制造复合材料的心轴。树脂组合物重要的是灌注期间在室温下粘度小于例如约1. 5Pa-s,因为这种低粘度对确保树脂组合物彻底润湿玻璃纤维强化材料是关键的。树脂组合物对所述纤维的不充分润湿(由干燥纤维证明)通常可能导致干斑，由于所生成的复合材料部件、例如由这样的树脂组合物制成的风轮机桨片分层而造成过早失效。如前所述，通过利用活性或非活性稀释剂，树脂粘度经常达到热熔预浸可接受的加工水平。使用这些稀释剂可以降低树脂组合物的粘度；然而，使用这些稀释剂还可能有害于从树脂组合物固化而制造的所得固化产物的总体热-机械性能。例如，可能降低重要的性质如玻璃化转变温度(Tg)，可能降低耐化学性和溶剂性，可能损失最終的固化复合材料产物的其他性质。专利技术概沭本专利技术涉及在配制的可固化环氧树脂组合物中消除使用已知的常规稀释剂，使得当由所述可固化环氧树脂组合物制成最終的固化复合材料产物时，所述最終的固化复合材料产物的性质不会受到不利的影响。 在本专利技术的一种实施方式中，在树脂体系中使用ニこ烯基芳烃ニ氧化物例如ニ乙烯基苯ニ氧化物(DVBDO)，使得可以取消在所述体系中使用活性或非活性稀释剂，或者至少将其浓度減少到将体系的粘度水平充分降低到可接受的水平(例如小于约1. 5Pa-s)的量，从而可用于复合材料的制造如树脂灌注复合材料制造方法中。例如，大的复合材料部件，如厚度大于约6. 25mm的复合材料部件，经常利用树脂灌注法如VARTM制造。在利用这些树脂灌注法如VARTM制造复合材料期间，大量树脂制剂(例如超过约IOOOkg)在真空下灌注到含有玻璃強化材料的模具中。本专利技术提供了在灌注期间粘度低得足以(例如小于约1. 5Pa-s)确保不用添加稀释剂就可以完全润湿玻璃纤维的可固化树脂制剂。本专利技术还防止在所述玻璃纤维强化材料中形成干斑，从而防止所述复合材料部件过早失效。另外，本专利技术还提供了 Tg、硬度和韧度増加的且耐化学和溶剂性极小受损的最終的固化复合材料板材产物。因为基于DVBDO的体系开始的粘度为例如约0. 012Pa_s，所以将只需要在该制剂中添加減少量的稀释剂或者“无稀释剂”，以使粘度在制造复合材料可接受的加工水平内。例如，对于液态复合材料成型(包括例如VARTM，树脂转移模塑(RTM)，树脂膜熔渗(RFI)模塑等)，所述树脂的粘度可以小于约1. 5Pa-s ;对于长丝缠绕， 约IPa-S至约3Pa_s ;对于拉挤成型，约0. 5Pa-s至约3Pa_s ;对于热熔预浸，约20Pa_s至约30Pa_s。如果使用减少量的稀释剂或不使用稀释剂，得到的益处例如最終的复合材料部件例如复合材料板材的Tg增加、耐化学性增加、耐溶剂性增加、以及改善其他性质例如强度增加和韧度增加。本专利技术的一种实施方式涉及无稀释剂的可固化树脂组合物或体系，其包含可固化的环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物包含(a)环氧树脂例如双酚A的ニ缩水甘油醚、双酚F的ニ缩水甘油醚、环脂族环氧树脂或其混合物；(b)固化剂；和(C) ニこ烯基芳烃ニ氧化物，例如DVBDO或其掺合物；其中二こ烯基芳烃ニ氧化物在所述可固化的树脂组合物中以足够的浓度存在，致使所生成的固化产物的韧度比由没有ニこ烯基芳烃ニ氧化物的可固化组合物制成的固化产物增加至少百分之10(10% )。在其他实施方式中，未固化的树脂组合物的粘度保持基本不变或不会增加到将需要常规稀释剂的水平。关于树脂组合物“基本上不含稀释剤”、“不含稀释剂”或“无稀释剂”，本文中是指树脂组合物使用少于常规量的稀释化合物或根本不使用稀释化合物；其中所述稀释化合物的唯一功能是降低树脂组合物的粘度。例如，基本不含稀释剂的树脂组合物，所述树脂组合物中的稀释剂浓度通常小于约30重量百分比)，优选小于约15wt%，更优选小于约5wt %,和最优选Owt %。本专利技术组合物含有足量的ニこ烯基芳烃ニ氧化物，其能够适应高负载量(例如大于5wt%)的增韧剂(TA)，所述增韧剂适合赋予树脂适当的韧度提高而不造成未固化制剂的粘度显著增加。一般说来，树脂组合物的粘度増加不超过20%的増加，优选不超过10%的増加，更优选粘度不超过5%的増加。本专利技术的其他实施方式包括用于制造上述可固化组合物的方法，用于固化所述可固化组合物的方法，和由其制造的固化产物。鉴于DVBDO的较低的粘度，本专利技术的一个优点包括能够配制本专利技术的可固化树脂适应高百分比(例如大于5wt%)的TA负载量，从而产生适当的韧度提高(例如大于20%)而不造成未固化制剂的粘度増加到超过可加工的条件。例如，本专利技术树脂的粘度对于液态复合材料模塑可以小于约1. 5Pa-s (例如，对于VARTM，小于lPa_s)，对于长丝缠绕约IPa-S至约3Pa_s，对于拉挤成型约0. 5Pa-s至约3Pa_s，对于热熔预浸约20Pa_s至约30Pa_s。因此将不需要添加任何稀释剂就能获得加工需要的受到控制的粘度。不向环氧树脂制剂添加稀释剂将不引起如传统环氧制剂的Tg损失，传统环氧制剂中需要添加稀释剂来对抗由于添加TA导致的粘度増加，从而造成固化制剂的Tg损失。因此，通过使用本专利技术的树脂组合物可以保持优良的粘度-Tg-硬度-韧度平衡。在现有技术中的一些情况下，特别是当用固化剂例如可作为EffiH 20从The DowChemical Company商购的三亚こ基四胺(TETA)来固化环氧树脂例如DER 383时，较高的起始粘度结合较快的流变动力学(例如在小于约5分钟内粘度高于约IPa-s)，使其不可能通过灌注来制造复合材料。向所述制剂添加大约14%的ニこ烯基芳烃ニ氧化物使得本专利技术的体系可加工(例如可固化的树脂制剂的粘度小于约IPa-s)，产生优质的复合材料(S卩，目视观察最終的复合材料中没有可见的空隙)。附图说明为了说明本专利技术，附图显示了目前优选的本专利技术形式。然而，应该理解，本专利技术不局限于附本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.25 US 61/358,7421.用于制备复合材料的无稀释剂的可固化环氧树脂组合物，其包含 (A)至少ー种环氧树脂组合物，其包含以下物质的掺合物 (Al)至少ー种环氧树脂，和 (A2)至少ー种ニこ烯基芳烃ニ氧化物； (B)至少ー种硬化剂组合物；和 (C)至少ー种强化材料； 其中所述可固化组合物的粘度在约0. 15Pa_s至约1. 5Pa-s的范围内；并且其中所述可固化组合物适合于提供由所述可固化组合物制成的固化复合材料产物，使得与具有活性稀释剂的可固化组合物相比，所述组合物被固化提供的固化复合材料产物的Tg増加大于约5で。2.权利要求1的可固化环氧树脂组合物，其中所述可固化组合物适合于提供由所述可固化组合物制成的固化复合材料产物，使得与具有活性稀释剂的可固化组合物相比，所述组合物被固化提供的固化复合材料产物的模量增加大于约10%。3.权利要求1的可固化环氧树脂组合物，其中所述可固化组合物适合于提供由所述可固化组合物制成的固化复合材料产物，使得所述组合物被固化以提供具有大于约5%的增加的韧度的固化复合材料产物。4.权利要求1的可固化环氧树脂组合物，其中环氧树脂(Al)包括双酚A的ニ缩水甘油醚、双酚F的ニ缩水甘油醚、环脂族环氧树脂、含噁唑烷酮的环氧树脂、或其混合物；其中二こ烯基芳烃ニ氧化物树脂(A2)包括ニこ烯基苯ニ氧化物树脂；其中固化剂(B)包括胺、酸酐、酚、酸或其混合物；和其中強化材料(C)包括填充剂、纤维、织物、颗粒、及其混合物。5.权利要求1的可固化环氧树脂组合物，其中強化材料(C)包括纵横比从约0.25至约无限(代表连续纤维的情況)的纤维；或其中所述强化材料(C)包含无机的玻璃纤维、玄武岩、碳和有机的凯夫拉、聚烯烃或其混合物、或选自碳酸钙、粘土、硅灰石及其混合物的填充齐U。6.权利要求1的可固化环氧树脂组合物，其中所述环氧树脂(Al)的浓度为约40重量至约95重量;其中二こ烯基芳烃ニ氧化物树脂(A2)的浓度从约0.1重量％至约50重量％ ;其中固化剂⑶的浓度为约5重量％至约60重量％ ;和其中所述强化材料(C)的浓度从约0. 5重量％至约95重量％。7.权利要求1的可固化环氧树脂组合物，其包括增韧剂或固化催化剂。8.权利要求7的可固化环氧树脂组合物，其中所述增韧剂包括两亲性...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·西奥范乌斯，K·E·弗格赛，G·雅各布，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。