CN104725575A

CN104725575A - 一种耐冲击环氧乙烯基酯树脂、制备方法及其应用

Info

Publication number: CN104725575A
Application number: CN201310715056.0A
Authority: CN
Inventors: 周国友; 顾浩; 俞文军
Original assignee: CHANGZHOU HUAKE RESIN Co Ltd
Current assignee: CHANGZHOU HUAKE RESIN Co Ltd
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2015-06-24

Abstract

本发明涉及一种耐冲击环氧乙烯基酯树脂、制备方法及其应用，该树脂原料配方质量百分比组成为：A.环氧树脂40%～50%；B.不饱和一元羧酸5%～25%；C.阻聚剂0.03%～0.1%；D.催化剂0.2%～0.5%；E.可交联单体30%～40%；所述环氧树脂是双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂中一种。本发明选用柔性环氧树脂和有机一元不饱和羧酸进行开环酯化反应，设计合适的原料配比，使得树脂的韧性大大增强，其树脂浇铸体的冲击强度达到20-30KJ/m²；原料种类少，合成工艺简单，环保无三废产生，产品稳定性好。

Description

一种耐冲击环氧乙烯基酯树脂、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种用不饱和化合物改性的环氧树脂，特别涉及一种耐冲击环氧乙烯基酯树脂、制备方法及其应用。

背景技术

环氧乙烯基酯树脂是一种环氧树脂与一种含有羧基的不饱和一元酸的加成反应产物，并经一种反应性单体稀释，环氧乙烯基酯树脂具有良好的耐腐蚀性能，兼有环氧树脂力学性能和不饱和聚酯树脂常温固化的优良特性。用环氧乙烯基酯树脂制作的树脂基复合材料，已在化工防腐、烟气脱硫、交通运输、电子电器等方面得到了广泛的应用。尽管环氧乙烯基酯树脂的综合性能优良，但某些方面的性能，如冲击强度和断裂延伸率还不能满足某些玻璃钢制品的特殊要求。由不饱和有机一元羧酸和环氧树脂进行开环酯化反应得到的环氧乙烯基酯树脂，分子结构中缺乏柔性基团，其树脂浇铸体的断裂延伸率仅为3-6%，冲击强度5-15KJ/m²，显然达不到某些玻璃钢制品其基体树脂的冲击强度＞20KJ/m²的要求。因此开发一种耐冲击的环氧乙烯基酯树脂就有其应用上的迫切性。

专利CN200510110522.8公开了一种高韧性环氧乙烯基酯树脂的合成工艺：由双酚A型环氧树脂、有机一元不饱和羧酸、有机饱和二元脂肪酸、端羧基液态丁腈橡胶在120-160℃有催化剂和阻聚剂存在的条件下进行开环酯化反应，再被可交联单体稀释合成，在现有有机一元不饱和羧酸和环氧树脂进行开环酯化的基础上，引入有机饱和二元脂肪酸和端羧基液态丁腈橡胶的柔性基团，使该树脂的韧性大大增强。但这一合成方法的缺点是：一是环氧树脂和一元不饱和羧酸开环酯化反应的同时，与有机不饱和二元酸的羧基及端羧基丁腈橡胶的羧基产生竞争性酯化反应，生成环氧乙烯基酯的分子主链排列不规整，分子量分布不均匀，影响了最终产品的稳定性；二是由于反应时采用丁腈橡胶进行改性，未参与反应的丁腈橡胶与生成的改性环氧乙烯基酯主链发生相分离容易导致分层，用丁腈橡胶改性的高分子环氧乙烯基酯主链与可交联单体特别是苯乙烯的互溶性差容易发生结晶、分层现象，影响使用。

中国专利申请CN102558456A公开了一种环氧乙烯基酯树脂的合成方法，该环氧乙烯基酯树脂包括：双酚A型环氧树脂、不饱和一元羧酸、长链饱和二元酸、催化剂、阻聚剂等组分，该发明通过采用异氰酸酯与环氧树脂上的羟基进行扩链反应，提高聚合物的分子量和韧性，但甲苯二异氰酸酯是剧毒品，危险性大，对设备和人员的要求高。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种耐冲击性能优良的环氧乙烯基酯树脂及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种耐冲击环氧乙烯基酯树脂，其原料配方质量百分比组成为：

优选的原料配方质量百分比组成为：

所述环氧树脂是双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂中一种。

上述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂，所述不饱和一元羧酸是甲基丙烯酸、丙烯酸、丁烯酸中一种。

上述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂，所述阻聚剂是对苯二酚、苯醌、叔丁基邻苯二酚中一种。

上述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂，所述催化剂是四甲基氯化胺、三乙醇胺、间苯二胺、苄基三乙基氯化铵、N、N-二甲基苯胺、三苯基磷中一种。

上述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂，可交联单体是苯乙烯和或甲基丙烯酸甲酯。

上述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂的制备方法：是通过将原料A、B、C、D投入反应釜，在85～120℃下，反应2～6个小时，然后溶于E而制得。

上述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂的应用，应用于制作高性能复合材料制品。

上述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂的应用，更优选应用于制作高速铁路弹性垫片或大型风力发电机叶片。

本发明所采用的环氧树脂种类及用量，不但影响树脂的耐冲击性能，而且影响树脂的其他机械强度性能，因此可根据不同的需要选择环氧树脂的种类及用量。

本发明所用的催化剂，催化效率高，缩短了反应时间，提高了生产效率，而且不影响产品的长期保存。

用本发明合成工艺生产的高韧性环氧乙烯基酯树脂可满足某些玻璃钢生产的特殊需要，如适用于制作高速铁路弹性垫片、大型风力发电机叶片等各种高性能复合材料制品。

本发明具有积极的效果：（1）选用柔性环氧树脂和有机一元不饱和羧酸进行开环酯化反应，设计合适的原料配比，使得树脂的韧性大大增强，其树脂浇铸体的冲击强度达到20-30KJ/m²；（2）原料种类少，合成工艺简单，环保无三废产生，产品稳定性好。

具体实施方式

（实施例1）

将A、B、C、D投入反应釜，在120℃下反应2小时，然后倒入E中，搅拌均匀，冷却至室温即得产品。

（实施例2）

将A、B、C、D投入反应釜，在110℃下反应4小时，然后倒入E中，搅拌均匀，冷却至室温即得产品。

（实施例3）

将A、B、C、D投入反应釜，在100℃下反应6小时，然后倒入E中，搅拌均匀，冷却至室温即得产品。

（实施例4）

将A、B、C、D投入反应釜，在100℃下反应4小时，然后倒入E中，搅拌均匀，冷却至室温即得产品。

（实施例5）

将A、B、C、D投入反应釜，在110℃下反应5小时，然后倒入E中，搅拌均匀，冷却至室温即得产品。

将应用本发明的实施例所得耐冲击乙烯基酯树脂的与国内外同类产品制作成浇铸体，按国家标准GB/T2568、GB/T2570、GB/T1634测试物性。结果如下表所示：

五个实施例产品的冲击强度都能达到20KJ/m²以上。可见，本发明合成生产的耐冲击乙烯基酯树脂，能满足高速铁路弹性垫片、大型风力发电机叶片、运动器材、高速船艇等领域对树脂基复合材料抗冲击和高韧性的特殊要求。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种耐冲击环氧乙烯基酯树脂，其原料配方质量百分比组成为：

2.根据权利要求1中所述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂，其特征在于：所述不饱和一元羧酸是甲基丙烯酸、丙烯酸、丁烯酸中一种。

3.根据权利要求1中所述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂，其特征在于：所述阻聚剂是对苯二酚、苯醌、叔丁基邻苯二酚中一种。

4.根据权利要求1中所述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂，其特征在于：所述催化剂是四甲基氯化胺、三乙醇胺、间苯二胺、苄基三乙基氯化铵、N、N-二甲基苯胺、三苯基磷中一种。

5.根据权利要求1中所述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂，其特征在于：可交联单体是苯乙烯和或甲基丙烯酸甲酯。

6.一种如权利要求1～5中任一所述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂的制备方法：是通过将原料A、B、C、D投入反应釜，在85～120℃下，反应2～6个小时，然后溶于E而制得。

7.一种如权利要求1～5中任一所述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂的应用，其特征在于：应用于制作高性能复合材料制品。

8.根据权利要求7所述的耐冲击环氧乙烯基酯树脂的应用，其特征在于：应用于制作高速铁路弹性垫片或大型风力发电机叶片。