TWI838046B - 含碳酸酯之環氧樹脂、其製備方法、其製備之環氧固化物及降解環氧固化物的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種含碳酸酯之環氧樹脂，其具有如式(I)或式(II)所示之一結構，式(I)及式(II)中各符號如說明書中所定義者。藉此，利用脂肪族碳酸酯中的碳酸酯基與環氧基進行反應以製備出含碳酸酯之環氧樹脂，且其經固化反應製得之環氧固化物具有可降解性。
Description
本發明係關於一種環氧樹脂、其製備方法、其製備之環氧固化物及降解環氧固化物的方法，尤其是關於一種由脂肪族碳酸酯合成的含碳酸酯之環氧樹脂、其製備方法、其製備之環氧固化物及降解環氧固化物的方法。
目前市售的環氧樹脂以雙酚型雙官能環氧樹脂為主，且環氧樹脂具有的獨特三元環結構，可與硬化劑進行開環反應，亦可透過觸媒催化進行自身固化，但因其鏈成長較為困難，導致最終均聚固化物有性能不佳的缺點，故環氧樹脂大多需要搭配環氧樹脂硬化劑進行共聚反應，而以現今市售商品來說，固化後的固化物雖具有良好的物性，卻也因為其交聯結構的生成導致產品不易回收，使環氧固化物的廢棄物回收議題逐日升溫。
一般而言，熱固性材料具有優異的熱穩定性、化學穩定性及高密度的共價鍵交聯網絡結構，不容易被溶解及分解回收再利用，而若是交聯網絡中存在不穩定的鍵結，則能使固化物具有被降解的潛力存在。近年來，部分研究指出碳酸酯基(carbonate)具有可化學分解性，並逐步應用在PC回收中，因此如能將碳酸酯基導入環氧樹脂中，可望有機會提升廢棄物降解性，達到可化學回收之目的。
有鑑於此，如何合成出含有碳酸酯基的環氧樹脂，且其所製備之固化物具有可化學降解性，遂成相關業者努力的目標。
本發明之一目的在於提供一種含碳酸酯之環氧樹脂及其製備方法，其係將碳酸二烷酯或脂肪族聚碳酸酯與具有環氧官能基的分子在觸媒催化下得到結構中含有碳酸酯基團的雙官能或多官能環氧樹脂，此環氧樹脂可以和環氧硬化劑進行固化反應。
本發明之另一目的在於提供一種環氧固化物以及降解環氧固化物的方法，其係將含碳酸酯之環氧樹脂進行固化反應製備出環氧固化物，且此環氧固化物可進行降解，使產品能夠回收再利用，減輕環境負擔。
本發明之一實施方式提供一種含碳酸酯之環氧樹脂，其具有如式(I)或式(II)所示之一結構：
其中，R及X係各自獨立為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基或碳數3至12的環烷基。Y係各自獨立為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、式(a)、式(b)、式(c)或式(d)所示之一結構：
其中，R
2及R
3係各自獨立為氫原子、碳數1至6的烷基、烯丙基、碳數1至6的烷氧基、碳數6至12的芳香基或鹵素原子，c及d係各自獨立為0至4的整數，n為聚合度，且1 ≤ n ≤ 500，q為0至20的整數。Z為單鍵、碳數1至12的烷基、碳數3至12的環烷基、碳數6至12的芳香基、式(e)、式(f)、式(g)、式(h)、式(i)、式(j)、式(k)、式(l)或式(m)所示之一結構：
其中，X
1及X
2係各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1至6的烷基或碳數6至12的芳香基。
| 式(I)、 | 式(II)； |
| 式(a)、 | |
| 式(b)、 | |
| 式(c)、 | |
| 式(d)， |
| 式(e)、 | 式(f)、 | 式(g)、 | 式(h)、 | 式(i)、 | |||
| 式(j)、 | 式(k)、 | 式(l)、 | 式(m)， | ||||
本發明之另一實施方式提供一種含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法，包含提供一含脂肪族碳酸酯基之結構、提供一含環氧基之結構以及進行一催化步驟。含脂肪族碳酸酯基之結構具有如式(A1)或如式(A2)所示之一結構：
含環氧基之結構具有如式(B)所示之一結構：
催化步驟係將含脂肪族碳酸酯基之結構與含環氧基之結構混合後，在一觸媒催化下得到一含碳酸酯之環氧樹脂，其具有如式(I)或式(II)所示之一結構：
其中，R及X係各自獨立為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基或碳數3至12的環烷基。Y係各自獨立為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、式(a)、式(b)、式(c)或式(d)所示之一結構：
其中，R
2及R
3係各自獨立為氫原子、碳數1至6的烷基、烯丙基、碳數1至6的烷氧基、碳數6至12的芳香基或鹵素原子，c及d係各自獨立為0至4的整數，n為聚合度，且1 ≤ n ≤ 500，q為0至20的整數。Z為單鍵、碳數1至12的烷基、碳數3至12的環烷基、碳數6至12的芳香基、式(e)、式(f)、式(g)、式(h)、式(i)、式(j)、式(k)、式(l)或式(m)所示之一結構：
其中，X
1及X
2係各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1至6的烷基或碳數6至12的芳香基。
| 式(A1)、 | 式(A2)。 |
| 式(B)。 |
| 式(I)、 | 式(II)， |
| 式(a)、 | |
| 式(b)、 | |
| 式(c)、 | |
| 式(d)， |
| 式(e)、 | 式(f)、 | 式(g)、 | 式(h)、 | 式(i)、 | |||
| 式(j)、 | 式(k)、 | 式(l)、 | 式(m)， | ||||
依據前段所述之含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法，其中觸媒可為選自由4-二甲基氨基吡啶、咪唑、吡啶、2-甲基咪唑、3-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、四級胺鹽所組成之一群組。
依據前段所述之含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法，其中觸媒的添加量可為含環氧基之結構含量的0.1重量百分比至5重量百分比。
依據前段所述之含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法，其中含環氧基之結構的環氧基與含脂肪族碳酸酯基之結構的碳酸酯基之當量比值可為1.3至6.0。
本發明之又一實施方式提供一種環氧固化物，其係藉由前述含碳酸酯之環氧樹脂進行一固化反應而得。
依據前段所述之環氧固化物，其中固化反應係混合含碳酸酯之環氧樹脂以及一硬化劑並加熱而完成。
依據前段所述之環氧固化物，其中硬化劑可為酚醛樹脂、胺類化合物、活性酯化合物、羧酸化合物、氰酸酯化合物、異氰酸酯化合物、酸酐化合物、苯并噁嗪、聚碳酸酯或其混合。
依據前段所述之環氧固化物，其中固化反應的一固化溫度可為70
oC至240
oC。
本發明之再一實施方式提供一種降解環氧固化物的方法，包含提供前述環氧固化物以及進行一降解步驟，其中降解步驟係將一含脂肪族胺基之化合物與環氧固化物反應，以降解環氧固化物。
藉此，本發明之含碳酸酯之環氧樹脂係利用含碳酸酯基之結構與含環氧基之結構混合並經由觸媒催化所得，且在硬化劑的添加下形成具有優異性質的環氧固化物，可進行降解使其能夠進行回收再利用，符合環保效益。
下述將更詳細討論本發明各實施方式。然而，此實施方式可為各種發明概念的應用，可被具體實行在各種不同的特定範圍內。特定的實施方式是僅以說明為目的，且不受限於揭露的範圍。
本發明中，有時以鍵線式(skeleton formula)表示化合物結構，此種表示法可以省略碳原子、氫原子以及碳氫鍵。倘若，結構式中有明確繪出官能基的，則以繪示者為準。
本發明中，「含碳酸酯之環氧樹脂，具有如式(I)所示之一結構」，為了簡潔與通順，有時會表達為式(I)所示的含碳酸酯之環氧樹脂或含碳酸酯之環氧樹脂(I)，其他化合物或基團的表示方式依此類推。
＜含碳酸酯之環氧樹脂＞
本發明提供一種含碳酸酯之環氧樹脂，其具有如式(I)或式(II)所示之一結構：
其中，R及X係各自獨立為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基或碳數3至12的環烷基。Y係各自獨立為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、式(a)、式(b)、式(c)或式(d)所示之一結構：
其中，R
2及R
3係各自獨立為氫原子、碳數1至6的烷基、烯丙基、碳數1至6的烷氧基、碳數6至12的芳香基或鹵素原子，c及d係各自獨立為0至4的整數，n為聚合度，且1 ≤ n ≤ 500，q為0至20的整數。Z為單鍵、碳數1至12的烷基、碳數3至12的環烷基、碳數6至12的芳香基、式(e)、式(f)、式(g)、式(h)、式(i)、式(j)、式(k)、式(l)或式(m)所示之一結構：
其中，X
1及X
2係各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1至6的烷基或碳數6至12的芳香基。
| 式(I)、 | 式(II)， |
| 式(a)、 | |
| 式(b)、 | |
| 式(c)、 | |
| 式(d)， |
| 式(e)、 | 式(f)、 | 式(g)、 | 式(h)、 | 式(i)、 | |||
| 式(j)、 | 式(k)、 | 式(l)、 | 式(m)， | ||||
藉此，本發明之含碳酸酯之環氧樹脂因具有碳酸酯結構，可以直接使用或得以進行後續反應，並藉由導入碳酸酯結構提升其降解性，達到可化學回收之目的。
＜含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法＞
配合參照第1圖，其係繪示依照本發明之一實施方式之含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法100的步驟流程圖。在第1圖中，含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法100包含步驟110、步驟120以及步驟130。
步驟110為提供一含脂肪族碳酸酯基之結構，其具有如式(A1)或如式(A2)所示之一結構：
關於R、X及n的定義請參照上文，在此不另贅述。詳細來說，含脂肪族碳酸酯基之結構可為但不限於碳酸酯化合物、新的碳酸酯塑料或聚碳酸酯回收料。
| 式(A1)、 | 式(A2)。 |
步驟120為提供一含環氧基之結構，其具有如式(B)所示之一結構：
關於Y的定義請參照上文，在此不另贅述。
| 式(B)。 |
步驟130為進行一催化步驟，其係將含脂肪族碳酸酯基之結構與含環氧基之結構混合後，在一觸媒催化下得到一含碳酸酯之環氧樹脂，其具有如式(I)或式(II)所示之一結構：
關於R、X、Y及n的定義請參照上文，在此不另贅述。另外，前述含環氧基之結構的環氧基與含脂肪族碳酸酯基之結構的碳酸酯基之當量比值可為1.3至6.0。
| 式(I)、 | 式(II)。 |
具體而言，當含脂肪族碳酸酯基之結構為式(A1)所示之結構時，其所合成的含碳酸酯之環氧樹脂為式(I)所示之結構，反應方程式如下表一所示。
| 表一 |
另外，當含脂肪族碳酸酯基之結構為式(A2)所示之結構時，其所合成的含碳酸酯之環氧樹脂為式(II)所示之結構，反應方程式如下表二所示。
| 表二 |
前述觸媒可選自由4-二甲基氨基吡啶(4-Dimethylaminopyridine, DMAP)、咪唑(Imidazole)、吡啶(Pyridine)、2-甲基咪唑(2-Methylimidazole)、3-甲基咪唑(3-Methylimidazole)、2-乙基-4-甲基咪唑(2-Ethyl-4-methylimidazole)、四級胺鹽(Tetra alkyl ammonium halide)所組成之一群組，其中四級胺鹽可為但不限於四丁基氯化銨(Tetrabutylammonium chloride)或四丁基溴氯化銨(Tetrabutylammonium bromide)。具體地，前述觸媒的添加量可為含環氧基之結構含量的0.1重量百分比至5重量百分比，藉此，觸媒可與含環氧基之結構中的環氧基作用引發環氧基的開環而有利於後續的反應。
＜環氧固化物＞
本發明進一步提供一種環氧固化物，其係藉由前述含碳酸酯之環氧樹脂進行一固化反應而得，而前述固化反應參照第2圖簡單說明如下，其中第2圖繪示依照本發明之另一實施方式之環氧固化物的製備方法200的步驟流程圖。在第2圖中，環氧固化物的製備方法200包含步驟210與步驟220。
步驟210是進行一混合步驟，其係將含碳酸酯之環氧樹脂以及一硬化劑混合而得到可固化組成物。具體來說，藉由步驟210，含碳酸酯之環氧樹脂與硬化劑可形成含有可固化組成物的一前驅物溶液。此外，前驅物溶液所用之溶劑係用以幫助含碳酸酯之環氧樹脂與硬化劑共混，因此，只要可溶解含碳酸酯之環氧樹脂、硬化劑且不與前述二者反應者，皆可作為步驟210中的溶劑使用。至於含碳酸酯之環氧樹脂的細節請參照前文，在此不予以贅述，而本發明之硬化劑可為但不限於酚醛樹脂、胺類化合物、活性酯化合物(active ester)、羧酸化合物、氰酸酯化合物(cyanate ester)、異氰酸酯化合物(isocyanate)、酸酐化合物、苯并噁嗪(benzoxazine)、聚碳酸酯或其混合。
步驟220是進行一固化步驟，使含碳酸酯之環氧樹脂與硬化劑產生交聯以形成環氧固化物。具體來說，可直接將上述可固化組成物研磨至粉並加熱呈熔融狀態或者加熱上述前驅物溶液，使含碳酸酯之環氧樹脂與硬化劑產生交聯，且最後加熱之固化溫度可為70
oC至240
oC，而加熱時間可為1小時至6小時。關於加熱之固化溫度與加熱時間可隨所使用含碳酸酯之環氧樹脂與硬化劑的種類彈性調整，本發明並不以此為限。
＜降解環氧固化物的方法＞
請參閱第3圖，其係繪示依照本發明之再一實施方式之降解環氧固化物的方法300的步驟流程圖。在第3圖中，降解環氧固化物的方法300包含步驟310以及步驟320。
步驟310為提供前述環氧固化物。步驟320為進行一降解步驟，其係將一含脂肪族胺基之化合物與前述環氧固化物反應，以降解環氧固化物。
茲以下列具體實施例進一步示範說明本發明，用以有利於本發明所屬技術領域通常知識者，可在不需過度解讀的情形下完整利用並實踐本發明，而不應將這些實施例視為對本發明範圍的限制，但用於說明如何實施本發明的材料及方法。
＜實施例/比較例＞
＜含碳酸酯之環氧樹脂的製備＞
本發明之含碳酸酯之環氧樹脂係利用含脂肪族碳酸酯基之結構中的碳酸酯基與含環氧基之結構中的環氧基進行反應，而含脂肪族碳酸酯基之結構可為碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，其相較於含芳香族碳酸酯基之結構具有成本上的優勢，為了證明上述概念，以下透過實施例1至實施例8進行說明。
實施例1：將碳酸二甲酯(Dimenyl carbonate, DMC)和雙酚A型環氧樹脂(Diglycidyl ether of Bisphenol A, DGEBA)在觸媒吡啶(Pyridine)催化下進行反應。具體地，取3.00克的碳酸二甲酯(45.04 g/eq)以及25.04克的雙酚A型環氧樹脂(188 g/eq)置入高壓反應器中，使前述兩者在當量比1:2的比例下，升溫至120
oC並加入0.1252克的吡啶觸媒(0.5 wt%的DGEBA)並反應16小時。之後，根據實施例1所得之產物進行光譜分析，氫譜的數據：
1H-NMR (DMSO)，δ= 1.53 (12H，H
d)、2.65 (2H，H
a)、2.79 (2H，H
a’)、3.14 (2H，H
b)、3.26~4.60 (20H，H
c、H
e、H
e’、H
g、H
g’)、5.06 (2H，H
f)、6.81 (8H，H
i)、7.07 (8H，H
h)，其中理論環氧當量為421 g/eq，而實際環氧當量為442 g/eq。
實施例2：取3.00克的碳酸二甲酯(45.04 g/eq)以及25.04克的雙酚A型環氧樹脂(188 g/eq)和0.1252克的吡啶觸媒(0.5 wt%的DGEBA)置入100毫升的三頸瓶中，升溫至140
oC並在常壓的密閉環境下(以氫氣球覆蓋冷凝管出口)反應60小時。之後，根據實施例2所得之產物進行光譜分析，氫譜的數據：
1H-NMR (DMSO)，δ= 1.53 (12H，H
d)、2.65 (2H，H
a)、2.79 (2H，H
a’)、3.14 (2H，H
b)、3.26~4.60 (20H，H
c、H
e、H
e’、H
g、H
g’)、5.06 (2H，H
f)、6.81 (8H，H
i)、7.07 (8H，H
h)，其中理論環氧當量為421 g/eq，而實際環氧當量為408 g/eq。
實施例1與實施例2的反應方程式如下表三所示。
| 表三 |
實施例3：將碳酸二甲酯和雙酚F型環氧樹脂(Diglycidyl ether of Bisphenol F, DGEBF)在觸媒吡啶催化下進行反應。具體地，取3.00克的碳酸二甲酯(45.04 g/eq)以及22.65克的雙酚F型環氧樹脂(170 g/eq)置入高壓反應器中，使前述兩者在當量比1:2的比例下，升溫至120
oC並加入0.068克的吡啶觸媒(0.3 wt%的DGEBF)並反應16小時。之後，根據實施例3所得之產物進行光譜分析，氫譜的數據：
1H-NMR (DMSO)，δ= 2.65 (2H，H
a)、2.79 (2H，H
a’)、3.14 (2H，H
b)、3.26~4.60 (24H，H
c、H
d、H
e、H
e’、H
g、H
g’)、5.06 (2H，H
f)、6.81 (8H，H
i)、7.07 (8H，H
h)，其中理論環氧當量為385 g/eq，而實際環氧當量為379 g/eq。
實施例4：取3.00克的碳酸二甲酯(45.04 g/eq)以及22.65克的雙酚F型環氧樹脂(170 g/eq)和0.068克的吡啶觸媒(0.3 wt%的DGEBF)置入100毫升的三頸瓶中，升溫至140
oC並在常壓的密閉環境下(以氫氣球覆蓋冷凝管出口)反應60小時。之後，根據實施例4所得之產物進行光譜分析，氫譜的數據：
1H-NMR (DMSO)，δ= 2.65 (2H，H
a)、2.79 (2H，H
a’)、3.14 (2H，H
b)、3.17~4.69 (24H，H
c、H
d、H
e、H
e’、H
g、H
g’)、5.08 (2H，H
f)、6.81 (8H，H
i)、7.12 (8H，H
h)，其中理論環氧當量為385 g/eq，而實際環氧當量為378 g/eq。
實施例3與實施例4的反應方程式如下表四所示。
| 表四 |
實施例5：將碳酸二乙酯(Diethyl carbonate, DEC)和雙酚A型環氧樹脂在觸媒四丁基溴氯化銨催化下進行反應。具體地，取3.00克的碳酸二乙酯(59.07 g/eq)以及19.10克的雙酚A型環氧樹脂(188 g/eq)置入高壓反應器中，使前述兩者在當量比1:2的比例下，升溫至160
oC並加入0.191克的吡啶觸媒(1.0 wt%的DGEBA)並反應48小時。之後，根據實施例5所得之產物進行光譜分析，氫譜的數據：
1H-NMR (DMSO)，δ= 1.53 (12H，H
d)、2.65 (2H，H
a)、2.79 (2H，H
a’)、3.14 (2H，H
b)、3.37~4.84 (16H，H
c、H
e、H
e’、H
g)、5.01~5.40 (2H，H
f)、6.81 (8H，H
i)、7.04 (8H，H
h)，其中理論環氧當量為434.96 g/eq，而實際環氧當量為453 g/eq。
實施例6：取3.00克的碳酸二乙酯(59.07 g/eq)以及19.10克的雙酚A型環氧樹脂(188 g/eq)和0.191克的四丁基溴氯化銨觸媒(1.0 wt%的DGEBA)置入100毫升的三頸瓶中，升溫至180
oC並在常壓的密閉環境下(以氫氣球覆蓋冷凝管出口)反應72小時。之後，根據實施例6所得之產物進行光譜分析，氫譜的數據：
1H-NMR (DMSO)，δ= 1.53 (12H，H
d)、2.65 (2H，H
a)、2.79 (2H，H
a’)、3.14 (2H，H
b)、3.37~4.84 (16H，H
c、H
e、H
e’、H
g)、5.01~5.40 (2H，H
f)、6.81 (8H，H
i)、7.04 (8H，H
h)，其中理論環氧當量為434.96 g/eq，而實際環氧當量為422.8 g/eq。
實施例5與實施例6的反應方程式如下表五所示。
| 表五 |
實施例7：將碳酸二乙酯和雙酚F型環氧樹脂在觸媒四丁基氯化銨催化下進行反應。具體地，取3.00克的碳酸二乙酯(59.07 g/eq)以及17.27克的雙酚F型環氧樹脂(170 g/eq)置入高壓反應器中，使前述兩者在當量比1:2的比例下，升溫至160
oC並加入0.1727克的四丁基氯化銨觸媒(1.0 wt%的DGEBF)並反應42小時。之後，根據實施例7所得之產物進行光譜分析，氫譜的數據：
1H-NMR (DMSO)，δ= 2.65 (2H，H
a)、2.79 (2H，H
a’)、3.14 (2H，H
b)、3.37~4.84 (20H，H
c、H
d、H
e、H
e’、H
g)、5.01~5.40 (2H，H
f)、6.81 (8H，H
i)、7.07 (8H，H
h)，其中理論環氧當量為399 g/eq，而實際環氧當量為403 g/eq。
實施例8：取3.00克的碳酸二乙酯(59.07 g/eq)以及17.27克的雙酚F型環氧樹脂(170 g/eq)和0.1727克的四丁基氯化銨觸媒(1.0 wt%的DGEBF)置入100毫升的三頸瓶中，升溫至180
oC並在常壓的密閉環境下(以氫氣球覆蓋冷凝管出口)反應70小時。之後，根據實施例8所得之產物進行光譜分析，氫譜的數據：
1H-NMR (DMSO)，δ= 2.65 (2H，H
a)、2.79 (2H，H
a’)、3.14 (2H，H
b)、3.37~4.84 (20H，H
c、H
d、H
e、H
e’、H
g)、5.01~5.40 (2H，H
f)、6.81 (8H，H
i)、7.07 (8H，H
h)，其中理論環氧當量為399 g/eq，而實際環氧當量為387 g/eq。
實施例7與實施例8的反應方程式如下表六所示。
| 表六 |
將實施例1至實施例3以及實施例5進行
1H-NMR分析，以確認本發明所合成之含碳酸酯之環氧樹脂的結構。請配合參照第4圖、第5圖、第6圖以及第7圖，其中第4圖繪示實施例1的
1H-NMR光譜圖，第5圖繪示實施例2的
1H-NMR光譜圖，第6圖繪示實施例3的
1H-NMR光譜圖，第7圖繪示實施例5的
1H-NMR光譜圖。由第4圖至第7圖的結果可見，本發明實施例所合成的產物之光譜皆符合含碳酸酯之環氧樹脂，可說明碳酸酯基可與環氧基進行反應。
＜黏度評估＞
將實施例1、實施例3、實施例5以及實施例7進行黏度評估，其評估方法係使用動態剪切流變儀(Discovery Hybrid Rheometer, DHR)測量實施例1、實施例3、實施例5以及實施例7所製得的含碳酸酯之環氧樹脂黏度，並測試實施例1、實施例3、實施例5以及實施例7在恆溫狀態下維持60分鐘的平均黏度。關於實施例1、實施例3、實施例5以及實施例7之測試溫度(
oC)及其平均黏度(Pa·s)的量測結果列於下表七。
| 表七 | ||||
| 實施例1 | 實施例3 | 實施例5 | 實施例7 | |
| 測試溫度 | 70 | 70 | 70 | 70 |
| 平均黏度 | 1107.52 | 67.39 | 638.20 | 49.87 |
| 測試溫度 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| 平均黏度 | 420.18 | 35.11 | 241.83 | 20.11 |
| 測試溫度 | 90 | 90 | 90 | 90 |
| 平均黏度 | 184.49 | 18.96 | 79.63 | 5.99 |
＜環氧固化物的製備＞
實施例9至實施例12：將實施例1、實施例3、實施例5以及實施例7所合成的含碳酸酯之環氧樹脂添加相等當量的JEFFAMINE D230硬化劑，並將兩者加熱至70
oC呈熔融狀態，攪拌均勻後，放入70
oC烘箱6小時以進行固化，可分別得到實施例9至實施例12的環氧固化物。
實施例13至實施例16：將實施例1、實施例3、實施例5以及實施例7所合成的含碳酸酯之環氧樹脂添加相等當量的二胺基二苯甲烷(DDM)硬化劑，並將兩者加熱至70
oC呈熔融狀態，攪拌均勻後，放入烘箱升溫至150
oC一小時、180
oC一小時以進行固化，可分別得到實施例13至實施例16的環氧固化物。
實施例17至實施例20：將實施例1、實施例3、實施例5以及實施例7所合成的含碳酸酯之環氧樹脂添加相等當量的二聚氰胺(DICY)硬化劑，並將兩者加熱至70
oC呈熔融狀態，攪拌均勻後，放入烘箱升溫至150
oC一小時、180
oC一小時以進行固化，可分別得到實施例17至實施例20的環氧固化物。
具體地，本發明所使用之硬化劑除了可為JEFFAMINE系列胺類、二胺基二苯甲烷(DDM)或二聚氰胺(DICY)，亦可為二胺基二苯碸(DDS)、聚碳酸酯(PC)、酚醛樹脂(PN)、二苯醚四甲酸二酐(ODPA)以及鄰苯二甲酸酐(PAH)，但不限於此。
另外，以市售的環氧樹脂BE188及BE501添加相等當量的JEFFAMINE D230硬化劑，並進行與實施例9至實施例12相同的固化步驟，可得到比較例1及比較例2的環氧固化物，而添加相等當量的二胺基二苯甲烷(DDM)硬化劑進行與實施例13至實施例16相同的固化步驟，可得到比較例3及比較例4的環氧固化物。
關於實施例9至實施例20以及比較例1至比較例4所使用的環氧樹脂以及硬化劑如下表八所示。
| 表八 | ||
| 硬化劑 | 環氧樹脂 | |
| 實施例9 | JEFFAMINE D230 | 實施例1 |
| 實施例10 | 實施例3 | |
| 實施例11 | 實施例5 | |
| 實施例12 | 實施例7 | |
| 實施例13 | DDM | 實施例1 |
| 實施例14 | 實施例3 | |
| 實施例15 | 實施例5 | |
| 實施例16 | 實施例7 | |
| 實施例17 | DICY | 實施例1 |
| 實施例18 | 實施例3 | |
| 實施例19 | 實施例5 | |
| 實施例20 | 實施例7 | |
| 比較例1 | JEFFAMINE D230 | BE188 |
| 比較例2 | BE501 | |
| 比較例3 | DDM | BE188 |
| 比較例4 | BE501 |
＜熱性質評估＞
將實施例9至實施例20以及比較例1至比較例4進行熱性質評估，熱性質評估包含玻璃轉移溫度(T
g)、5%熱重損失溫度(T
d5%)以及焦炭殘餘率，評估方法如下。
(一)玻璃轉移溫度：使用動態機械分析儀(Dynamic Mechanical Analyzer, DMA)測量實施例9至實施例20以及比較例1至比較例4所製得之環氧固化物的儲存模數(Storage Modulus)及Tan delta曲線和溫度的關係以及玻璃轉移溫度。另外使用熱機械分析法(Thermo-Mechanical Analysis, TMA)來測量玻璃轉移溫度，熱機械分析法的條件為在5
oC/min的加熱速率下量測。
(二)5%熱重損失溫度及焦炭殘餘率：使用熱重分析法(Thermo-Gravimetric Analysis, TGA)來量測樣品的5%熱重損失溫度以及800
oC的焦炭殘餘率(Char yield)。熱重量分析法的條件是在氮氣氣氛下、以20
oC/min的加熱速率，使用熱重分析儀量測樣品的重量變化。5%熱重損失溫度是指固化物樣品的重量損失達5%的溫度，其中5%熱重損失溫度愈高代表樣品的熱穩定性愈佳。800
oC的焦炭殘餘率是指加熱溫度達800
oC時的樣品的殘餘重量比率，其中800
oC的殘餘重量比率愈高代表樣品的熱穩定性愈佳。
關於實施例9至實施例20以及比較例1至比較例4的玻璃轉移溫度(
oC)、儲存模數(GPa)、熱重損失溫度(
oC)以及焦炭殘餘率(%)之量測結果如下表九所示。
| 表九 | ||||
| T g | T d5% | 焦炭殘餘率 | 儲存模數 | |
| 實施例9 | 80.5 | 335 | 7.36 | 1.60 |
| 實施例10 | 84.0 | 337 | 7.23 | 1.41 |
| 實施例11 | 82.0 | 340 | 7.21 | 1.51 |
| 實施例12 | 85.0 | 343 | 7.47 | 1.43 |
| 實施例13 | 132 | 380 | 13.13 | 1.58 |
| 實施例14 | 123 | 369 | 12.12 | 2.83 |
| 實施例15 | 120 | 378 | 12.90 | 1.44 |
| 實施例16 | 118 | 367 | 12.70 | 2.24 |
| 實施例17 | 116 | 367 | 9.75 | 2.63 |
| 實施例18 | 107 | 344 | 9.89 | 2.67 |
| 實施例19 | 109 | 371 | 12.30 | 2.51 |
| 實施例20 | 101 | 359 | 12.30 | 2.56 |
| 比較例1 | 64.0 | 317 | 5.69 | 1.20 |
| 比較例2 | 79.0 | 326 | 7.08 | 1.50 |
| 比較例3 | 143 | 353 | 13.25 | 1.40 |
| 比較例4 | 155 | 419 | 14.00 | 2.60 |
＜降解環氧固化物＞
實施例21至實施例32分別為實施例9至實施例20之環氧固化物進行降解反應所得之結果，而比較例5至比較例8分別為比較例1至比較例4之環氧固化物進行降解反應所得之結果。首先，取實施例9至實施例20以及比較例1至比較例4之環氧固化物薄膜與1-己胺置於反應器中，反應結束後直接使用減壓濃縮機將1-己胺抽出，可得降解完成之實施例21至實施例32以及比較例5至比較例8。關於實施例21至實施例32以及比較例5至比較例8中所需之環氧固化物種類、降解溫度(
oC)、降解時間(小時)以及殘留重量(%)皆列於下表十。
| 表十 | ||||
| 環氧固化物 | 降解溫度 | 降解時間 | 殘留重量 | |
| 實施例21 | 實施例9 | 125 | 10 | 0 |
| 實施例22 | 實施例10 | 125 | 10 | 0 |
| 實施例23 | 實施例11 | 125 | 10 | 0 |
| 實施例24 | 實施例12 | 125 | 10 | 0 |
| 實施例25 | 實施例13 | 125 | 24 | 65 |
| 實施例26 | 實施例14 | 125 | 24 | 52 |
| 實施例27 | 實施例15 | 125 | 24 | 61 |
| 實施例28 | 實施例16 | 125 | 24 | 57 |
| 實施例29 | 實施例17 | 125 | 24 | 1.44 |
| 實施例30 | 實施例18 | 125 | 24 | 0 |
| 實施例31 | 實施例19 | 125 | 24 | 1.24 |
| 實施例32 | 實施例20 | 125 | 24 | 0 |
| 比較例5 | 比較例1 | 125 | 24 | ＞99 |
| 比較例6 | 比較例2 | 125 | 24 | ＞99 |
| 比較例7 | 比較例3 | 125 | 24 | ＞99 |
| 比較例8 | 比較例4 | 125 | 24 | ＞99 |
由上表十的結果可見，本發明之實施例9至實施例20之環氧固化物與含脂肪族胺基之化合物反應後具有可分解性，且環氧固化物的殘留重量可為0%，而比較例1至比較例4之市售環氧樹脂製得之環氧固化物在相同條件下拉長時間至24小時仍無降解發生，重量殘留皆大於99%，可證明本發明所合成之含碳酸酯之環氧樹脂具有獨特的降解性，對於熱固型材料的回收減廢存在相當大的貢獻。
綜上所述，本發明以脂肪族碳酸酯作為原料與環氧樹脂合成含有碳酸酯基的環氧樹脂，其中脂肪族碳酸酯在價格上有成本較低的競爭性，且與硬化劑進行固化反應可得具有優異性質的環氧固化物，並具有可化學降解性，可減少熱固型塑膠廢棄物的排放，達到永續利用之目標。另外，以此原料製備的碳纖維或玻璃纖維複合材料，其所製備的固化物具有可化學降解性，在樹脂降解後可回收昂貴的纖維材料，可減少因焚化碳纖維或玻璃纖維複合材料對環境的衝擊。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法
200:環氧固化物的製備方法
300:降解環氧固化物的方法
110,120,130,210,220,310,320:步驟
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖係繪示依照本發明之一實施方式之含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法的步驟流程圖；
第2圖係繪示依照本發明之另一實施方式之環氧固化物的製備方法的步驟流程圖；
第3圖係繪示依照本發明之再一實施方式之降解環氧固化物的方法的步驟流程圖；
第4圖係繪示實施例1的
1H-NMR光譜圖；
第5圖係繪示實施例2的
1H-NMR光譜圖；
第6圖係繪示實施例3的
1H-NMR光譜圖；以及
第7圖係繪示實施例5的
1H-NMR光譜圖。
100:含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法
110,120,130:步驟
Claims (10)
- 一種含碳酸酯之環氧樹脂，其具有如式(I)或式(II)所示之一結構：
n
500，q為0至20的整數；其中，Z為單鍵、碳數1至12的烷基、碳數3至12的環烷基、碳數6至12的芳香基、式(e)、式(f)、式(g)、式(h)、式(i)、式(j)、式(k)、式(l)或式(m)所示之一結構：
- 一種含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法，包含：提供一含脂肪族碳酸酯基之結構，其如式(A1)或如式(A2)所示：
以及 進行一催化步驟，其係將該含脂肪族碳酸酯基之結構與該含環氧基之結構混合後，在一觸媒催化下得到一含碳酸酯之環氧樹脂，其具有如式(I)或式(II)所示之一結構：
n
500，q為0至20的整數；其中，Z為單鍵、碳數1至12的烷基、碳數3至12的環烷基、碳數6至12的芳香基、式(e)、式(f)、式(g)、式(h)、式(i)、式(j)、式(k)、式(l)或式(m)所示之一結構：
- 如請求項2所述之含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法，其中該觸媒為選自由4-二甲基氨基吡啶、咪唑、吡啶、2-甲基咪唑、3-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、四級胺鹽所組成之一群組。
- 如請求項3所述之含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法，其中該觸媒的添加量為該含環氧基之結構含量的0.1重量百分比至5重量百分比。
- 如請求項2所述之含碳酸酯之環氧樹脂的製備方法，其中該含環氧基之結構的環氧基與該含脂肪族碳酸酯基之結構的碳酸酯基之當量比值為1.3至6.0。
- 一種環氧固化物，其係藉由如請求項1所述之含碳酸酯之環氧樹脂進行一固化反應而得。
- 如請求項6所述之環氧固化物，其中該固化反應係混合該含碳酸酯之環氧樹脂以及一硬化劑並加熱而完成。
- 如請求項7所述之環氧固化物，其中該硬化劑為酚醛樹脂、胺類化合物、活性酯化合物、羧酸化合物、氰酸酯化合物、異氰酸酯化合物、酸酐化合物、苯并噁嗪、聚碳酸酯或其混合。
- 如請求項7所述之環氧固化物，其中該固化反應的一固化溫度為70℃至240℃。
- 一種降解環氧固化物的方法，包含： 提供如請求項6所述之環氧固化物；以及進行一降解步驟，其係將一含脂肪族胺基之化合物與該環氧固化物反應，以降解該環氧固化物。
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| TW111150210A TWI838046B (zh) | 2022-12-27 | 2022-12-27 | 含碳酸酯之環氧樹脂、其製備方法、其製備之環氧固化物及降解環氧固化物的方法 |
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| TW (1) | TWI838046B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4943619A (en) * | 1988-12-19 | 1990-07-24 | The University Of Connecticut | Polycarbonate-epoxy polymer |
| TW202144487A (zh) * | 2020-05-19 | 2021-12-01 | 國立中興大學 | 可固化組成物、其製備之環氧固化物及降解環氧固化物的方法 |
| CN114044880A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-02-15 | 昆明国松特种涂料有限公司 | 一种聚碳酸酯类环氧树脂、一种无溶剂防腐涂料及应用 |
-
2022
- 2022-12-27 TW TW111150210A patent/TWI838046B/zh active
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| US4943619A (en) * | 1988-12-19 | 1990-07-24 | The University Of Connecticut | Polycarbonate-epoxy polymer |
| TW202144487A (zh) * | 2020-05-19 | 2021-12-01 | 國立中興大學 | 可固化組成物、其製備之環氧固化物及降解環氧固化物的方法 |
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| TW202426535A (zh) | 2024-07-01 |
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