CN114702878A - 一种耐高温环氧树脂组合物及其应用 - Google Patents

一种耐高温环氧树脂组合物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温环氧树脂组合物，包含环氧树脂、增韧剂、偶联剂、固化剂和促进剂。该组合物克服了现有技术中环氧树脂体系在高温下的性能缺陷，其固化物玻璃化温度高、附着力强，在高温下仍能保持良好的耐冲击性和耐腐蚀性，使其在高温环境下能够实现基材防腐的需求。

Description

一种耐高温环氧树脂组合物及其应用
技术领域
本发明涉及环氧树脂技术领域，具体涉及一种耐高温环氧树脂组合物及其应用。
背景技术
环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的一类聚合物的总称，由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，是一种常用的热固性树脂。环氧树脂有着优异的物理性能和粘结性能，操作工艺方便，固化工艺灵活，固化物耐化学腐蚀性能和耐霉菌性能好，因此广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料基体、模压成型材料等领域。
随着科技的不断发展，对环氧树脂材料的耐高温性能方面提出了更为严格的要求。现有的耐高温环氧树脂组合物主要是用酚醛环氧树脂的胺固化溶剂或非溶剂体系，该体系操作工艺难度大，且在高温下涂层附着力及抗冲击性显著下降。因此，迫切需要一种在高温环境下仍然能够保持其性能的环氧树脂体系。
发明内容
针对上述背景技术中目前环氧树脂组合物体系存在的缺陷，本发明提供了一种环氧树脂组合物及其应用，该组合物的固化物有着玻璃化温度高、附着力强的特点，在高温下仍能保持良好的耐冲击性和耐腐蚀性，使其在160℃以上是环境下能够实现基材防腐的需求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种环氧树脂组合物，包含环氧树脂、增韧剂、硅烷偶联剂、固化剂、促进剂；
上述环氧树脂为酚醛环氧树脂、三缩水甘油基对氨基苯酚、二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、TDE-85、脂环族环氧树脂中的一种或多种的复配；
优选的，上述脂环族环氧树脂为如下结构式中的一种或多种的复配：
Figure BDA0003553310180000021
优选的，R为带醚键和羟基的支链；
优选的，上述组合物中，按照重量份数比，包括60-100份环氧树脂、10-30份增韧剂、0.5-2份硅烷偶联剂、80-120份固化剂、0.5-2份促进剂；
优选的，上述增韧剂按照重量份数比，为15-20份；
优选的，上述环氧树脂为如下结构式中的一种或二者的复配；
Figure BDA0003553310180000031
优选的，上述增韧剂为多元醇、聚氨酯改性、纳米核壳橡胶、嵌段共聚物中的一种或多种的复配；
优选的，上述偶联剂为带环氧基或巯基的硅烷偶联剂；
优选的，上述固化剂为脂环族酸酐，促进剂为叔胺或咪唑；
本发明的有益效果如下：
1)组合物中的环氧树脂，原料廉价易得易得，由于其具有相对刚性的多元化结构，提升了环氧树脂体系的玻璃化温度，使得该组合物能够适应160℃以上的高温场景；
2)该组合物中加入了偶联剂，提升了树脂对基材的附着力，使其能够适应多种基材。粘度低，易流平、操作简单，在高温下仍能保持良好的耐冲击性和耐腐蚀性，具有良好的社会和经济效益。
本发明还要求保护上述环氧树脂组合物在160℃以上的防腐涂层领域的应用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
环氧组分制备：将80份TTA21P和20份TTA184混合均匀，得到混合物1，将10份增韧剂加入混合物1中，通过均质机分散后置于烘箱中加热3小时，再使用均质机充分分散，得到混合物2；向混合物2中加入10份增韧剂和2份硅烷偶联剂，使用均质机分散，得到混合物3；
硅烷偶联剂结构式如下：
Figure BDA0003553310180000041
固化剂组分制备：将1份促进剂逐步加入90份固化剂中，混合均匀，得到混合物4；
将混合物3与混合物4混合后，使用均质机分散，得到混合物5，将混合物5涂布于马口铁基材，置于200℃固化0.5h。
实施例2
与实施例1大体相同，不同的地方在于，所用的硅烷偶联剂结构式如下：
Figure BDA0003553310180000042
实施例3
与实施例1大体相同，不同的地方在于，将80份TTA21P和20份TTA184替换为80份TTA21P和20份TTA26。
实施例4
与实施例1大体相同，不同的地方在于，将80份TTA21P和20份TTA184替换为80份TTA28和20份TTA184。
实施例5
与实施例1大体相同，不同的地方在于，将80份TTA21P和20份TTA184替换为80份TTA60和20份TTA15。
实施例6
与实施例1大体相同，不同的地方在于，将80份TTA21P和20份TTA184替换为80份TTA800和20份TTA27。
实施例7
与实施例1大体相同，不同的地方在于，将80份TTA21P和20份TTA184替换为80份TTA22和20份TTA3150。
实施例8
与实施例1大体相同，不同的地方在于，将80份TTA21P和20份TTA184替换为50份TTA21P和10份TTA184。
实施例9
与实施例1大体相同，不同的地方在于，将向混合物2中加入10份增韧剂和2份硅烷偶联剂替换为向混合物2中加入5份增韧剂和1份硅烷偶联剂
对比例1
与实施例1大体相同，不同的地方在于，将80份TTA21P和20份TTA184替换为50份TTA21P
对比例2
与实施例1大体相同，不同的地方在于，将80份TTA21P和20份TTA184替换为80份TTA21P和20份AG-80。
AG-80结构式如下：
Figure BDA0003553310180000051
上述实施例中的环氧树脂组合物涂布并固化后，测试组合物附着力、韧性、硬度、粘度、玻璃化温度，结果如表一所示：
表一 环氧树脂性能测试结果
Figure BDA0003553310180000052
Figure BDA0003553310180000061
实验结果分析：
1.通过对比例1和实施例1～7可知，环氧树脂加入量在60-100份重量份数比时，能显著提高组合物的附着力、韧性、硬度和玻璃化温度，最优选的，加入量为100份。
2.通过对比例2和实施例1～9可知，加入含有脂环族结构的环氧树脂能够显著提高环氧树脂组合物的附着力和韧性，玻璃化温度在180℃以上，因此，该组合物作为涂层使用时，在160℃以上的高温下仍能够保持优异的性能。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种耐高温环氧树脂组合物，其特征在于，包含环氧树脂、增韧剂、硅烷偶联剂、固化剂、促进剂；
其中，所述环氧树脂为酚醛环氧树脂、三缩水甘油基对氨基苯酚、二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、TDE-85、脂环族环氧树脂中的一种或多种的复配。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其特征在于，所述脂环族环氧树脂为如下结构式中的一种或多种的复配：
Figure FDA0003553310170000011
其中，R为带醚键和羟基的支链。
3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物，其特征在于，所述组合物中，按照重量份数比，包括60-100份环氧树脂、10-30份增韧剂、0.5-2份偶联剂、80-120份固化剂、0.5-2份促进剂。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于，所述增韧剂按照重量份数比，为20份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于，所述脂环族环氧树脂为如下结构式中的一种或二者的复配:
Figure FDA0003553310170000021
6.根据权利要求1-5中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于，所述增韧剂为多元醇、聚氨酯改性、纳米核壳橡胶、嵌段共聚物中的一种或多种的复配。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于，所述嵌段共聚物为聚甲基丙烯酸甲酯-b聚丁酸酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于，所述偶联剂为带环氧基或巯基的硅烷偶联剂。
9.据权利要求1-8中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于，所述固化剂为脂环族酸酐，所述促进剂为叔胺或咪唑。
10.权利要求1-8中任一项所述的环氧树脂组合物在160℃以上的防腐涂层领域的应用。
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CN113897027A (zh) * 2021-09-28 2022-01-07 江苏泰特尔新材料科技股份有限公司 一种高韧性和高耐热型脂环族环氧树脂及其制备方法

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