CN107118331B - 环氧树脂寡聚物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环氧树脂寡聚物，其至少由第一反应物及第二反应物进行反应而得，且其分子量介于3000至9000之间，其中第一反应物及第二反应物的摩尔比例介于1：0.9至0.9：1之间，且第一反应物及第二反应物分别皆为具有两个可聚合基团的化合物。本发明技术方案能够在较低含浸温度下即达成良好的含浸效果，解决分子量难以控制的问题及避免制程中产生恶臭。

Description

环氧树脂寡聚物
技术领域
本发明是有关于一种寡聚物，且特别是有关于一种环氧树脂寡聚物。
背景技术
由于科技蓬勃发展，对环境的冲击越来越严重，能源的节省及再利用成为了人们重视的话题。
近年来，用以取代金属材料的轻量化复合材料成为备受重视的新能源材料。一般而言，复合材料因其所使用的树脂不同，可分为热固型复合材料或热塑型复合材料。虽然热固型复合材料有很强的机械性质及高耐化性，且市场上已经有成熟的加工工艺，但却因所制得的成品无法回收且无法进行二次加工，而存在会对环境造成影响的缺点，因而与目前全球渐受重视的环境保护意识相互违背。
基于此，同样具有高机械性能且所制得的成品具有可回收性的热塑型复合材料的发展备受瞩目。目前，发展热塑型复合材料存在的最大难题为树脂难以和纤维进行有效的含浸(impregnation)。为解决所述难题，目前业界有三种解决方案：高温热熔法(HotmeltImpregnation)、溶剂法(Solvent Impregnation)及原位聚合法(In situPolymerization)，其中以原位聚合法较具发展性，因为此方法不但具有含浸效果良好、耗能低的优点，还可使用在不同的成型工艺上，如预浸布、Vacuum Assisted Resin TransferMolding(VARTM)、拉挤工法、缠绕工法等。然而，原位聚合法仍存有分子量分布难以控制，产品的机械性质较不稳定，及聚合物前驱物通常具有高挥发性及恶臭等的缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种环氧树脂寡聚物，其具有反应性，且当应用于原位聚合法，能够在较低含浸温度下即达成良好的含浸效果，解决分子量难以控制的问题及避免制程中产生恶臭。
本发明的环氧树脂寡聚物至少由第一反应物及第二反应物进行反应而得，且分子量介于3000至9000之间，其中第一反应物及第二反应物的摩尔比例介于1：0.9至0.9：1之间，且第一反应物及第二反应物分别皆为具有两个可聚合基团的化合物。
基于上述，本发明所提出的环氧树脂寡聚物通过至少由第一反应物及第二反应物进行反应而得，且分子量介于3000至9000之间，其中第一反应物及第二反应物的摩尔比例介于1：0.9至0.9：1之间，且第一反应物及第二反应物分别皆为具有两个可聚合基团的化合物，使得环氧树脂寡聚物具有反应性，且当应用于原位聚合法，能够在较低含浸温度下即达成良好的含浸效果，解决分子量分布难以控制的问题及避免制程中产生恶臭。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施方式作详细说明如下。
具体实施方式
在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。
此外，在本文中，如果没有特别指明某一基团是否经过取代，则该基团可表示经取代或未经取代的基团。例如，“烷基”可表示经取代或未经取代的烷基。另外，对某一基团冠以“CX”来描述时，表示该基团的主链具有X个碳原子。
再者，在本文中，有时以键线式(skeleton formula)表示化合物结构。这种表示法可以省略碳原子、氢原子以及碳氢键。当然，结构式中有明确绘出官能基的，则以绘示者为准。
为了制备出具有反应性且适合应用于原位聚合法并作为聚合物前驱物的环氧树脂寡聚物，本发明提出一种环氧树脂寡聚物，其可达到上述优点。详细而言，所述环氧树脂寡聚物至少由第一反应物及第二反应物进行反应而得，且分子量介于3000至9000之间，其中第一反应物及第二反应物的摩尔比例介于1：0.9至0.9：1之间，且第一反应物及第二反应物分别皆为具有两个可聚合基团的化合物。以下，特举实施方式详细描述本发明的环氧树脂寡聚物，以作为本发明确实能够据以实施的范例。
本发明的第一实施方式提供一种环氧树脂寡聚物，其至少由第一反应物及第二反应物进行反应而得，且其分子量介于3000至9000之间，其中第一反应物及第二反应物的摩尔比例介于1：0.9至0.9：1之间，较佳为1：1，且第一反应物及第二反应物分别皆为具有两个可聚合基团的化合物。也就是说，在本实施方式中，用以形成环氧树脂寡聚物的组成物至少包括第一反应物及第二反应物。
详细而言，在本实施方式中，所述第一反应物为双官能基环氧树脂，以及所述第二反应物为含双活性氢的胺类化合物。也就是说，在本实施方式中，第一反应物及第二反应物的可聚合基团分别是环氧基团及具有单一活性氢的胺基团。
进一步而言，在本实施方式中，通过第一反应物为双官能基环氧树脂以及第二反应物为含双活性氢的胺类化合物，第一反应物中的环氧基团会与第二反应物中的活性氢进行加成聚合反应，而形成呈条状的环氧树脂寡聚物。也就是说，在本实施方式中，环氧树脂寡聚物属于热塑型环氧树脂寡聚物。
具体而言，在本实施方式中，第一反应物选自以下式(1)至式(4)所表示的化合物中的至少一者：
其中X1为C4～C18烷基；X2至X21各自独立为氢原子、磷原子、C1～C18烷基或卤素；Y为硫原子、氧原子或碳原子；以及n为0～20。也就是说，在本实施方式中，第一反应物可采用单一种双官能基环氧树脂或多种双官能基环氧树脂。
另外，作为第一反应物，也可使用各种市售产品。适合用作第一反应物的市售产品的实例包括：BE-188(由长春化工公司生产)、NPEB-310(由南亚塑胶工业股份有限公司(Nanya Plastics Corporation)生产)或1,4BDGE(由国都化学有限公司(KUKDO ChemicalCo.,LTD)生产)。另外，在本实施方式中，第一反应物的环氧当量例如是介于150g/mol至1000g/mol之间。
另外，在本实施方式中，第二反应物选自以下式(5)至式(7)所表示的化合物中的至少一者：
其中Ra为C1～C20烷基、C5～C12环烷基、C6～C18芳基或C6～C20芳烷基；Rb为C1～C20的烷基或C5～C12芳基；以及Rc为C1～C20烷基。也就是说，在本实施方式中，第二反应物可采用单一种含双活性氢的胺类化合物或多种含双活性氢的胺类化合物。另外，在本实施方式中，第二反应物作为硬化剂。
另外，在本实施方式中，通过第一反应物选自上述式(1)至式(4)所表示的化合物中的至少一者以及第二反应物选自上述式(5)至式(7)所表示的化合物中的至少一者，环氧树脂寡聚物能够在无溶剂的状态下形成。详细而言，在本实施方式中，第一反应物为液体或在加热及添加入硬化剂后会变成膏状物质(即高黏度液体)的固体，而第二反应物为液体或固体，较佳为液体。换言之，在本实施方式中，不论第二反应物是液体或固体，通过使用属于液体环氧树脂的第一反应物，环氧树脂寡聚物皆能够在不加入溶剂的状态下获得。如此一来，在本实施方式中，在制备环氧树脂寡聚物的过程中毋须使用对环境有害的有机溶剂，而具有对环境友善的优点。
另外，在一实施方式中，第一反应物及第二反应物可在室温下进行反应。如此一来，与已知在高温(通常为100℃至160℃)下直接以单体成长聚合物的方法相比，在本实施方式的环氧树脂寡聚物的制备过程中，具有挥发性的含双活性氢的胺类化合物较不易挥发，从而使得制程较为干净、无恶臭味及环保。另外，由于环氧树脂寡聚物中已不存有具挥发性的低分子化合物，故即使将环氧树脂寡聚物于高温下再进行聚合反应，制程中也不会产生恶臭。也就是说，本实施方式的环氧树脂寡聚物在制备过程中及应用过程中都可避免产生恶臭味。
另外，在本实施方式中，环氧树脂寡聚物在室温下为固体。此表示，在本实施方式中，第一反应物与第二反应物间持续进行的反应会在环氧树脂寡聚物转变为固体时即停止，这是因为第一反应物及第二反应物可在室温下进行反应，如前文所述。进一步而言，在本实施方式中，由于第一反应物及第二反应物的摩尔比例是介于1：0.9至0.9：1之间，故当环氧树脂寡聚物转变为固体而第一反应物与第二反应物间的反应停止时，环氧树脂寡聚物中仍存有可聚合基团。鉴于前述可知，在本实施方式中，在室温下，环氧树脂寡聚物即为具有反应性且分子量介于3000至9000之间的固体环氧树脂寡聚物。另外，由于本实施方式的环氧树脂寡聚物在室温下为固体，故其具有良好的保存性。
另外，在本实施方式中，视需要，用以形成环氧树脂寡聚物的组成物中可更包括添加剂。也就是说，环氧树脂寡聚物可至少由第一反应物、第二反应物及添加剂进行反应而得。详细而言，在本实施方式中，以第一反应物、第二反应物以及添加剂的总重量计，添加剂的使用量例如是大于0且小于或等于5wt％。另外，所述添加剂例如包括耐紫外光剂、耐黄剂、耐燃剂、增韧剂、塑化剂或耐磨性添料。当然，在本实施方式中，用以形成环氧树脂寡聚物的组成物中也可不包括添加剂。
本发明的第二实施方式也提供一种环氧树脂寡聚物，其至少由第一反应物及第二反应物进行反应而得，且其分子量介于3000至9000之间，其中第一反应物及第二反应物的摩尔比例介于1：0.9至0.9：1之间，较佳为1：1，且第一反应物及第二反应物分别皆为具有两个可聚合基团的化合物。也就是说，在本实施方式中，用以形成环氧树脂寡聚物的组成物至少包括第一反应物及第二反应物。
详细而言，在本实施方式中，所述第一反应物为双官能基环氧树脂，以及所述第二反应物为双酚类化合物。也就是说，在本实施方式中，第一反应物及第二反应物的可聚合基团分别是环氧基团及氢氧基团。
进一步而言，在本实施方式中，通过第一反应物为双官能基环氧树脂以及第二反应物为双酚类化合物，第一反应物中的环氧基团会与第二反应物中的氢氧基团进行加成聚合反应，而形成呈条状的环氧树脂寡聚物。也就是说，在本实施方式中，环氧树脂寡聚物属于热塑型环氧树脂寡聚物。
具体而言，在本实施方式中，第一反应物选自以下式(1)至式(4)所表示的化合物中的至少一者：
其中X1为C4～C18烷基；X2至X21各自独立为氢原子、磷原子、C1～C18烷基或卤素；以及Y为硫原子、氧原子或碳原子；以及n为0～20。也就是说，在本实施方式中，第一反应物可采用单一种双官能基环氧树脂或多种双官能基环氧树脂。
另外，作为第一反应物，也可使用各种市售产品。适合用作第一反应物的市售产品的实例包括：BE-188(由长春化工公司生产)、NPEB-310(由南亚塑胶工业股份有限公司(Nanya Plastics Corporation)生产)或1,4BDGE(由国都化学有限公司(KUKDO ChemicalCo.,LTD)生产)。另外，在本实施方式中，第一反应物的环氧当量例如是介于150g/mol至1000g/mol之间。
另外，在本实施方式中，第二反应物选自以下式(8)至式(9)所表示的化合物中的至少一者：
其中W为C1～C20烷基、C5～C12环烷基或芴基；以及X为C1～C20烷基、氢原子或卤素。也就是说，在本实施方式中，第二反应物可采用单一种双酚类化合物或多种双酚类化合物。另外，在本实施方式中，第二反应物作为扩链剂。
另外，在本实施方式中，通过第一反应物选自上述式(1)至式(4)所表示的化合物中的至少一者以及第二反应物选自上述式(8)至式(9)所表示的化合物中的至少一者，环氧树脂寡聚物能够在无溶剂的状态下形成。详细而言，在本实施方式中，第一反应物为液体或在加热及添加入硬化剂后会变成膏状物质(即高黏度液体)的固体，而第二反应物为液体或固体，较佳为液体。换言之，在本实施方式中，不论第二反应物是液体或固体，通过使用属于液体环氧树脂的第一反应物，环氧树脂寡聚物皆能够在不加入溶剂的状态下获得。如此一来，在本实施方式中，在制备环氧树脂寡聚物的过程中毋须使用对环境有害的有机溶剂，而具有对环境友善的优点。
另外，在一实施方式中，第一反应物及第二反应物可在温度介于60℃至120℃下进行反应。如此一来，与已知在高温(通常为100℃至160℃)下直接以单体成长聚合物的方法相比，在本实施方式的环氧树脂寡聚物的制备过程中，具有挥发性的双酚类化合物较不易挥发，从而使得制程较为干净、无恶臭味及环保。另外，由于环氧树脂寡聚物中已不存有具挥发性的低分子化合物，故即使将环氧树脂寡聚物于高温下再进行聚合反应，制程中也不会产生恶臭。也就是说，本实施方式的环氧树脂寡聚物在制备过程中及应用过程中都可避免产生恶臭味。
另外，在本实施方式中，环氧树脂寡聚物在室温下为固体。也就是说，本实施方式的环氧树脂寡聚物具有良好的保存性。另外，如前文所述，在本实施方式中，第一反应物及第二反应物可在温度介于60℃至120℃下进行反应，因此在反应的过程中，可通过将制程温度降至室温，以获得呈固体的环氧树脂寡聚物。值得一提的是，当环氧树脂寡聚物转变为固体时，第一反应物与第二反应物间持续进行的反应会停止。进一步而言，在本实施方式中，由于第一反应物及第二反应物的摩尔比例是介于1：0.9至0.9：1之间，故当第一反应物与第二反应物间的反应停止时，环氧树脂寡聚物中仍存有可聚合基团。鉴于前述可知，在本实施方式中，在室温下，环氧树脂寡聚物即为具有反应性且分子量介于3000至9000之间的固体环氧树脂寡聚物。
另外，在本实施方式中，就促进反应性的观点而言，用以形成环氧树脂寡聚物的组成物中可更包括催化剂。也就是说，环氧树脂寡聚物可至少由第一反应物、第二反应物及催化剂进行反应而得。详细而言，在本实施方式中，以第一反应物、第二反应物以及催化剂的总重量计，催化剂的使用量为0.01wt％至3wt％。另外，催化剂例如包括路易斯碱或有机碱，其中路易斯碱例如可列举：磷酸三丁基酯(tributyl phosphate)、磷酸三苯酯(triphenylphosphate，TPP)、三乙基碳酸氢铵(triethylammonium bicarbonate)，有机碱例如可列举：四甲基氢氧化铵(tetramethylammonium hydroxide)、膦氮烯(phosphazene)、砒啶(pyridine)。
另外，在本实施方式中，在用以形成环氧树脂寡聚物的组成物中包括催化剂的情况下，视需要，所述组成物中可更包括添加剂。也就是说，环氧树脂寡聚物可至少由第一反应物、第二反应物、催化剂及添加剂进行反应而得。详细而言，在本实施方式中，以第一反应物、第二反应物、催化剂以及添加剂的总重量计，添加剂的使用量为大于0且小于或等于5wt％。另外，所述添加剂例如包括耐紫外光剂、耐黄剂、耐燃剂、增韧剂、塑化剂或耐磨性添料。当然，在本实施方式中，用以形成环氧树脂寡聚物的组成物中也可不包括添加剂。
值得说明的是，如前文所述，任一种前述实施方式中的环氧树脂寡聚物在室温下为具有反应性且分子量介于3000至9000之间的固体环氧树脂寡聚物，借此使得环氧树脂寡聚物适用于原位聚合法，且可使用在不同的成型工艺上，例如预浸布、热模压成型法、Vacuum Assisted Resin Transfer Molding(VARTM)、拉挤工法、缠绕工法等。详细而言，由于环氧树脂寡聚物的分子量(即3000至9000)是介于反应单体与高分子聚合物之间，故不须使用太高的温度进行加热其黏度就会大幅下降，其中加热温度例如是100℃至160℃。如此一来，当进行原位聚合法时，环氧树脂寡聚物能够有效的含浸至纤维内，而使得所获得的复合材料具有良好的机械强度。
另外，在一实施方式中，环氧树脂寡聚物进行原位聚合法后会形成分子量约介于40000至100000之间的高分子聚合物。详细而言，如前文所述，由于任一种前述实施方式中的环氧树脂寡聚物属于热塑型环氧树脂寡聚物，故聚合所形成的高分子聚合物也属于热塑型高分子聚合物。
另外，由于环氧树脂寡聚物在室温下为固体，故在进行原位聚合法前，可通过将环氧树脂寡聚物粉碎成粉末，以获得分子量分布更为均匀的粉末状环氧树脂寡聚物，其中粉碎的方式例如包括使用粉碎机、研磨机、切碎机进行粉碎。如此一来，当使用粉末状环氧树脂寡聚物进行原位聚合法时，所获得的高分子聚合物能够具有更为平均的分子量分布，进而解决已知原位聚合法面临的分子量分布难以控制的问题。
从另一观点而言，由于环氧树脂寡聚物可以粉末的形式使用，故进行原位聚合法时，可通过静电喷洒的方式将环氧树脂寡聚物涂布在纤维上。也就是说，本发明的环氧树脂寡聚物可使用现有的粉末含浸制程来进行复合材料的制作。
另外，由于环氧树脂寡聚物具有反应性，故在高温下其黏度大幅下降后会急遽上升。基于此，发明人发现通过先将纤维在100℃至160℃下进行预热后，再将粉末状环氧树脂寡聚物涂布至纤维上，借此能够使含浸时间控制在1分钟以内，并达成优异的含浸效果。
下文将参照实施例1至实施例4及比较例1，更具体地描述本发明的特征。虽然描述了以下实施例，但是在不逾越本发明范畴的情况下，可适当地改变所用材料、其量及比率、处理细节以及处理流程等等。因此，不应由下文所述的实施例对本发明作出限制性地解释。
实施例1
环氧树脂寡聚物的制备
在室温下，将50g(0.135mole)的BE-188环氧树脂(由长春化工公司生产)与13.2g(0.150mole)的环己胺加入100ml的圆底反应瓶中。接着，在室温下，充分搅拌混合并反应6小时，以得到为硬脆固体的实施例1的环氧树脂寡聚物，其中分子量为5000±500。
复合材料的制备
首先，使用粉碎机(设备名称RT-04A，由荣聪精密科技有限公司(Rong TsongPrecision Technology Co)制造)将20g的实施例1的环氧树脂寡聚物粉碎成粉末。接着，取长宽尺寸为30cm×30cm的碳纤维(型号为3K woven；由台塑关系企业-台丽朗事业部制造；纤维单位面积重量(Fiber Areal Weight，FAW)为200g/m2)，于160℃的加热板上预热5分钟。之后，将所得粉末均匀涂布在碳纤维上，并持温10分钟，其中粉末在1至5秒内即溶化并含浸于碳纤维内。接着，将温度冷却至室温后得到实施例1的复合材料，其中高分子聚合物的分子量落在40000至60000内。
实施例2
环氧树脂寡聚物的制备
室温下，将50g(0.135mole)的BE-188环氧树脂(由长春化工公司生产)与16.2g(0.134mole)的3,4-二甲基苯胺加入100ml的圆底反应瓶中。接着，充分搅拌混合并进行反应24小时，以得到为硬脆固体的实施例2的环氧树脂寡聚物，其中分子量为5000±500。
复合材料的制备
首先，使用粉碎机(设备名称RT-04A，由荣聪精密科技有限公司制造)将20g的实施例2的环氧树脂寡聚物粉碎成粉末。接着，取长宽尺寸为30cm×30cm的碳纤维(型号为3Kwoven；由台塑关系企业-台丽朗事业部制造；FAW为200g/m2)，于160℃的加热板上预热5分钟。之后，将所得粉末均匀涂布在碳纤维上，并持温1小时，其中粉末在1至5秒内即溶化并含浸于碳纤维内。接着，将温度冷却至室温后得到实施例2的复合材料，其中高分子聚合物的分子量落在70000至100000内。
实施例3
环氧树脂寡聚物的制备
室温下，将50g(0.135mole)的BE-188环氧树脂(由长春化工公司生产)与30.5g(0.134mole)的双酚A(Bisphenol A)加入100ml的圆底反应瓶中。之后，将温度加热至120℃，并持续搅拌半小时至双酚A完全溶解。接着，将所得混合物降温至60℃后，加入0.1g的氢氧化四甲胺，并持续搅拌半小时。之后，将温度降至室温并静置24小时后得到实施例3的环氧树脂寡聚物，其中分子量为8000±500。
复合材料的制备
首先，使用粉碎机(设备名称RT-04A，由荣聪精密科技有限公司制造)将20g的实施例3的环氧树脂寡聚物粉碎成粉末。接着，取长宽尺寸为30cm×30cm的碳纤维(型号为3Kwoven；由台塑关系企业-台丽朗事业部制造；FAW为200g/m2)，于160℃的加热板上预热5分钟。之后，将所得粉末均匀涂布在碳纤维上，并持温1小时，其中粉末在2至10秒内即溶化并含浸于碳纤维内。接着，将温度冷却至室温后得到实施例3的复合材料，其中高分子聚合物的分子量落在40000至60000内。
实施例4
复合材料的制备
首先，使用粉碎机(设备名称RT-04A，由荣聪精密科技有限公司制造)将14.73g的实施例1的环氧树脂寡聚物粉碎成粉末。接着，取长宽尺寸为30cm×30cm的单轴向碳纤维(型号为Tairyfil TC-35R；由台塑关系企业-台丽朗事业部制造；FAW为200g/m2)，于160℃的加热板上预热5分钟。之后，将所得粉末均匀涂布在碳纤维上，并持温5分钟，其中粉末在1至5秒内即溶化并含浸于碳纤维内。接着，将温度冷却至室温后得到实施例4的复合材料，其中复合材料的树脂含量(resin content，RC)为45％，且高分子聚合物的分子量落在40000至60000内。
比较例1
复合材料的制备
将热固型环氧树脂(型号为2552；由上纬企业股份有限公司制造)含浸至长宽尺寸为30cm×30cm的单轴向碳纤维(型号为Tairyfil TC-35R；由台塑关系企业-台丽朗事业部制造)内，以得到比较例1的复合材料，其中复合材料的RC为45％。
之后，分别对实施例1-4及比较例1的复合材料进行玻璃转化温度的测定，分别对实施例4及比较例1的复合材料进行0°拉伸强度、0°拉伸模量、0°弯曲强度、0°弯曲模量及短梁剪切强度的测定，以及分别对实施例4的复合材料进行0°压缩强度及0°压缩模量的测定。前述测定的说明如下，且测定的结果显示于表1中。
〈玻璃转化温度的测定〉
首先，将实施例1-4及比较例1的复合材料分别制作成五个测试样品。接着，使用扫描式热差分析仪(differential scanning calorimeter，DSC)(由TA仪器(TAInstruments)提供，设备名为DSC-Q20)，在氮气环境以及升温速度设定为10℃/min的条件下，将该些测试样品从20℃升温150℃，并将损失正切(tanδ)变化率达到最大时所量测到的温度作为玻璃转化温度(℃)。一般而言，玻璃转化温度的数值越大表示热稳定性越好。
〈0°拉伸强度的测定〉
首先，将实施例4及比较例1的复合材料分别制作成五个试片。接着，依据ASTMD3039的试验规范分别量测实施例4的五个试片及比较例1的五个试片的0°拉伸强度。一般而言，0°拉伸强度的数值越大表示机械强度越佳。
〈0°拉伸模量的测定〉
首先，将实施例4及比较例1的复合材料分别制作成五个试片。接着，依据ASTMD3039的试验规范分别量测实施例4的五个试片及比较例1的五个试片的0°拉伸模量。一般而言，0°拉伸模量的数值越大表示机械强度越佳。
〈0°弯曲强度的测定〉
首先，将实施例4及比较例1的复合材料分别制作成五个试片。接着，依据ASTMD790的试验规范分别量测实施例4的五个试片及比较例1的五个试片的0°弯曲强度。一般而言，0°弯曲强度的数值越大表示机械强度越佳。
〈0°弯曲模量的测定〉
首先，将实施例4及比较例1的复合材料分别制作成五个试片。接着，依据ASTMD790的试验规范分别量测实施例4的五个试片及比较例1的五个试片的0°弯曲模量。一般而言，0°弯曲模量的数值越大表示机械强度越佳。
〈0°压缩强度的测定〉
首先，将实施例4的复合材料制作成五个试片。接着，依据ASTM D3410的试验规范分别量测实施例4的五个试片的0°压缩强度。一般而言，0°压缩强度的数值越大表示机械强度越佳。
〈0°压缩模量的测定〉
首先，将实施例4的复合材料制作成五个试片。接着，依据ASTM D3410的试验规范分别量测实施例4的五个试片的0°压缩模量。一般而言，0°压缩模量的数值越大表示机械强度越佳。
〈短梁剪切强度的测定〉
首先，将实施例4及比较例1的复合材料分别制作成五个试片。接着，依据ASTMD2344的试验规范分别量测实施例4的五个试片及比较例1的五个试片的短梁剪切强度。一般而言，短梁剪切强度的数值越大表示机械强度越佳。
表1
由表1可知，实施例4的复合材料的0°拉伸强度大约是比较例1的复合材料的0°拉伸强度的77％；实施例4的复合材料的0°拉伸模量大约是比较例1的复合材料的0°拉伸模量的90％；实施例4的复合材料的0°弯曲强度大约是比较例1的复合材料的0°弯曲强度的94％；实施例4的复合材料的0°弯曲模量大约是比较例1的复合材料的0°弯曲模量的80％；实施例4的复合材料的短梁剪切强度大约是比较例1的复合材料的短梁剪切强度的65％。此结果证实，在以原位聚合法制备复合材料的过程中，实施例4的环氧树脂寡聚物能够在较低的含浸温度下达成良好的含浸效果。
另外，虽然未对实施例1-3的复合材料进行0°拉伸强度、0°拉伸模量、0°弯曲强度、0°弯曲模量、0°压缩强度、0°压缩模量及短梁剪切强度的测定，但根据实施例4及比较例1的复合材料的测定结果，领域中具有通常知识者应理解实施例1-3的环氧树脂寡聚物也能够在较低的含浸温度下达成良好的含浸效果，因而实施例1-3的复合材料也具有良好的机械强度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种环氧树脂寡聚物，其特征在于，其至少由第一反应物及第二反应物进行反应而得，且其分子量介于3000至9000之间，其中所述第一反应物及所述第二反应物的摩尔比例介于1：0.9至0.9：1之间，且所述第一反应物及所述第二反应物分别皆为具有两个可聚合基团的化合物，所述第一反应物选自以下式(1)至式(4)所表示的化合物中的至少一者：
其中X1为C4～C18烷基；X2至X21各自独立为氢原子、磷原子、C1～C18烷基或卤素；Y为硫原子、氧原子或碳原子；以及n为0～20；
所述第二反应物为含双活性氢的胺类化合物或双酚类化合物。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂寡聚物，其特征在于，所述环氧树脂寡聚物在室温下为固体。
3.根据权利要求1所述的环氧树脂寡聚物，其特征在于，所述第一反应物为双官能基环氧树脂，以及所述第二反应物为含双活性氢的胺类化合物，其中所述第一反应物的环氧当量介于150g/mol至1000g/mol之间。
4.根据权利要求1所述的环氧树脂寡聚物，其特征在于，所述第二反应物选自以下式(5)至式(7)所表示的化合物中的至少一者：
其中Ra为C1～C20烷基、C5～C12环烷基、C6～C18芳基或C6～C20芳烷基；Rb为C1～C20的烷基或C5～C12芳基；以及Rc为C1～C20烷基。
5.根据权利要求1所述的环氧树脂寡聚物，其特征在于，所述环氧树脂寡聚物至少由所述第一反应物、所述第二反应物以及添加剂进行反应而得，其中以所述第一反应物、所述第二反应物以及所述添加剂的总重量计，所述添加剂的使用量为大于0且小于或等于5wt％。
6.根据权利要求5所述的环氧树脂寡聚物，其特征在于，所述添加剂包括耐紫外光剂、耐黄剂、耐燃剂、增韧剂、塑化剂或耐磨性添料。
7.根据权利要求1所述的环氧树脂寡聚物，其特征在于，所述环氧树脂寡聚物至少由所述第一反应物、所述第二反应物以及催化剂进行反应而得，其中所述第一反应物为双官能基环氧树脂，所述第二反应物为双酚类化合物，以及以所述第一反应物、所述第二反应物以及所述催化剂的总重量计，所述催化剂的使用量为0.01wt％至3wt％。
8.根据权利要求7所述的环氧树脂寡聚物，其特征在于，所述第一反应物的环氧当量介于150g/mol至1000g/mol。
9.根据权利要求7所述的环氧树脂寡聚物，其特征在于，所述第二反应物选自以下式(8)至式(9)所表示的化合物中的至少一者：
其中W为C1～C20烷基、C5～C12环烷基或芴基；以及X为C1～C20烷基、氢原子或卤素。
10.根据权利要求7所述的环氧树脂寡聚物，其特征在于，所述催化剂包括路易斯碱或有机碱。
11.根据权利要求7所述的环氧树脂寡聚物，其特征在于，所述环氧树脂寡聚物至少由所述第一反应物、所述第二反应物、所述催化剂以及添加剂进行反应而得，其中以所述第一反应物、所述第二反应物、所述催化剂以及所述添加剂的总重量计，所述添加剂的使用量为大于0且小于或等于5wt％。
12.根据权利要求11所述的环氧树脂寡聚物，其特征在于，所述添加剂包括耐紫外光剂、耐黄剂、耐燃剂、增韧剂、塑化剂或耐磨性添料。
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