[发明专利]一种高韧性环氧乙烯基酯树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种树脂组合物，尤其涉及一种高韧性环氧乙烯基酯树脂组合物。 

背景技术

环氧乙烯基酯树脂指的是分子两端含有乙烯基团，中间骨架为环氧树脂结构的一类不饱和聚酯。它们通常是由环氧树脂和含双键的不饱和一元羧酸加成的产物，兼有环氧和不饱和聚酯两种热固性树脂的特点。环氧乙烯基酯树脂可通过自由基聚合室温固化，工艺性能与不饱和聚酯树脂相似，具有高反应活性，而树脂含有环氧树脂结构，具有良好的机械性能、耐热性和耐化学性。目前环氧乙烯基被广泛应用于制作高性能复合材料，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。 

但是由于环氧乙烯基酯树脂一般采用苯乙烯做为交联单体，因此有收缩率高、韧性不足的缺点，无法满足高端复合材料如风机叶片、运动器材、高速船艇、安全头盔、高压气瓶等领域对树脂基复合材料抗疲劳和高韧性的特殊要求。过去有许多改善环氧乙烯基酯树脂韧性的方法，如使用丁腈橡胶、二聚酸等改性剂导入环氧乙烯基酯树脂的分子结构中，可制得抗拉延伸率8~13%的环氧乙烯基酯树脂。如专利ZL200510110522.8公开了一种高韧性环氧乙烯基酯树脂的合成方法：由双酚A型环氧树脂、有机一元不饱和羧酸、有机二元不饱和羧酸、端羧基液态丁腈橡胶在120~160℃有催化剂和阻聚剂存在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反应的基础上，引入有机饱和二元脂肪酸和端羧基丁腈橡胶的柔性基团，使该树脂的韧性大大增强，其树脂浇铸体的柔性为8~13%，冲击强度20~30KJ/m²。但这种合成方法存在缺点：环氧树脂与一元不饱和羧酸开环酯化反应的同时，与饱和二元脂肪酸的羧基及端羧基丁腈橡胶的羧基产生竞争性酯化反应，生成环氧基乙烯基酯的分子主链排列不规整，分子量分布不均匀，影响最终产品的稳定性；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，同时对于延伸率与韧性的提升也有限。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种高韧性环氧乙烯基酯树脂组成物，达到有效大幅提升环氧乙烯基酯树脂的韧性与延伸率，以及树脂外观均态不分层的目的。 

本发明提供了一种高韧性环氧乙烯基酯树脂组合物，包括环氧乙烯基酯树脂和聚氨酯丙烯酸酯，其中，环氧乙烯基酯树脂和聚氨酯丙烯酸酯的重量比为(70~95) : (5~30)。 

优选地，所述环氧乙烯基酯树脂和聚氨酯丙烯酸酯的重量比为(80~90) : (10~20)。 

优选地，所述环氧乙烯基酯树脂和聚氨酯丙烯酸酯的重量比为(80~90) : (10~20)，其中，所述聚氨酯丙烯酸酯的粘度为42000~74000cps。 

优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯的粘度为42000~74000cps，由包括聚醚多元醇、异氰酸酯类化合物和丙烯酸羟烷酯类化合物的原料反应制得，其中，聚醚多元醇、异氰酸酯类化合物和丙烯酸羟烷酯类化合物的摩尔比为1: (1.5~2.5) : (1.5~2.5)。 

优选地，所述聚醚多元醇为分子量为1000~5000的聚丙二醇。 

优选地，所述聚丙二醇的分子量为1000~2000。 

优选地，所述异氰酸酯类化合物为带有苯环结构或脂肪环结构的二异氢酸酯化合物。 

其中，所述二异氢酸酯化合物可以选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、对四甲代苯二亚甲基二异氰酸酯、二异氰酸二甲苯酯和三甲基六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。 

其中，所述丙烯酸羟烷酯类化合物可以选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。 

所述高韧性环氧乙烯基酯树脂组合物还可以包括交联剂，如苯乙烯等。 

所述高韧性环氧乙烯基酯树脂组合物还可以包括胺固化剂，如酰氨基胺、酰氨基酰胺胺、曼尼希碱、聚醚胺、间二甲苯二胺、异氟尔酮二胺、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺和四亚乙基五胺等。 

所述高韧性环氧乙烯基酯树脂组合物还可以包括分散剂、消泡剂、抗沉淀剂、匀化剂和聚合抑制剂等。 

本发明还提供了一种生产上述聚氨酯丙烯酸酯的方法，，包括以下步骤：