[发明专利]一种环氧树脂及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及环氧树脂，特别是指一种在硬化反应过程中可使胶化时间(Geltime)明显延长，又使环氧树脂的机械性质沒有大幅下降的环氧树脂及其用途。

背景技术

环氧树脂的发明曾经经历相当长的时期，它的工业化生产和应用仅是近几年的事，在十九世纪末和二十世纪初两个重大的发现揭开了环氧树脂的帷幕，远在1891年德国的林丹尔(Lindmann)用对苯二酚和环氧氯丙烷反应生成了树脂状产物，1909年俄国化学家普力斯爵乌(Prileschajew)发现用过氧化苯甲醚和烯烃反应可生成环氧化合物，这两种化学反应至今仍是环氧树脂合成中的主要途径。

1938年瑞士的皮尔·卡斯坦(Pierre Castan)提出「可硬化的合成树脂制造法」专利申请，而环氧树脂的最初专利是由德国I.G染料公司1939年取得德国专利。在1940年瑞士的卡斯坦(Castan)完成「可硬化的合成树脂制造法」，汽巴(Ciba)公司即以此专利为基础进行进一步的开发。此专利所用的硬化剂为二盐基性酸，后因开发用胺类方法，迅速扩大环氧树脂的应用面。卡斯坦(Castan)的研究为环氧树脂的发展潮流之一，另一潮流为美国格林-李(Green-lee)的研究。Green-lee最初的专利是1943年申请以双酚(Bisphenol)与Epichlorhydrin[环氧-(1，2)-氯-(3)丙烷]反应制造多类醇及以该醇不饱和酸酯化，扩张其应用研究方向而获得双酚A(BPA)环氧树脂的众多应用专利，其应用包含利用聚胺酚树脂、尿素、聚醯胺等硬化方法。

将环氧树脂加入适当硬化剂[胺类(amine)、醯胺类(polyamide)等]经架桥反应后可得到三次元结构热固性高分子材料，通常具有下列特性：

一、低中温硬化：能在5～150℃的温度产生硬化反应；

二、低体积收缩率：环氧树脂固化物的收缩率在1～3％；

三、良好的粘著性；

四、良好的机械性质；

五、良好的绝缘特性；

六、良好的抗化学酸碱性。

综合上述可知，环氧树脂的产物具有许多优良的性质，因此在工业界几乎是应用最广泛、性质最优的热固性塑胶。无论在粘著剂、涂料、复合材料基材、风力叶片树脂，甚至航空、太空材料等方面都拥有十分重要的地位。

尽管环氧树脂综合性能优良，但其在某些方面的性能尚不能满足作业性的要求，例如存在粘度高、易脆等问题。因此目前产业界普遍使用单官能环氧基稀释剂或非反应型稀释剂来降低环氧树脂的粘度，以提升加工作业性。但经稀释后的环氧树脂的机械强度与耐热性明显降低，如何既能解决环氧树脂的高粘度及易脆性，又能不降低其机械强度与耐热性，以提高环氧树脂的加工作业性是目前产业界有待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种环氧树脂及其用途，其可达到非常低粘度、低放热峰温度及长的胶化时间，使得真空灌注成型加工作业操作特性相当优异。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种环氧树脂，其特征在于它包括以下组分：环氧树脂，反应稀释剂及硬化剂，所述反应稀释剂为在室温下具有低粘度及含有一个或多个不饱和双键反应官能基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的单体或寡聚合物，其添加于所述环氧树脂中，混合均匀形成环氧树脂配方的主剂，组成成份为主剂全部100份的重量中，反应稀释剂占5～30份的比例，以达到25℃的温度下主剂混合粘度为700～3000cps的液体，硬化剂组成环氧树脂配方的B剂，其与主剂的重量份数比为20～50比100。

上述本发明的技术方案中，所述环氧树脂包含二个及多官能环氧基与不同比例二个及多官能环氧基的混合，包括二官能环氧基双酚A、双酚F的环氧树脂，多官能环氧基的环氧树脂，酚醛型环氧树脂，溴化型环氧树脂，邻-甲酚醛型环氧树脂及橡胶增韧型环氧树脂中的一种或多种混合。

上述本发明的技术方案中，所述硬化剂包括直链脂肪族胺，环脂族胺，脂肪芳香族胺，聚醯胺与一种或多种硬化剂的掺合混合，包括直链脂肪族胺乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺，环脂族胺N-氨乙基哌嗪、薄荷烷二胺、异佛尔酮二胺，脂肪芳香族胺间苯二甲胺、聚醯胺等，所述硬化剂所要求的粘度范围为25℃温度下1～400cps。

上述本发明的技术方案中，所述反应稀释剂丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体或寡聚合物包括脂肪族类、醚类、酯类、环氧树脂和醯胺酯类的含不饱和双键的丙烯酸酯的单官能基及多官能基单体或寡聚合物的一种或多种的掺合混合物。