[发明专利]含有内部脱模剂的环氧树脂组合物

说明书

包括具有至少5个氧化烯单元的聚(环氧烷)链的烷氧基化疏水物为用于环氧树脂模制品的有效内部脱模剂，所述烷氧基化疏水物具有末端仲羟基或末端C_1‑8烃基。当与环氧树脂混合时，所述烷氧基化疏水物形成在加热至80至100℃时高度稳定并且在所述温度下保持长达22天的时段的混合物。

技术领域

本发明涉及含有内部脱模剂的环氧树脂组合物，以及用于由这类组合物制备固化环氧树脂的方法。

背景技术

环氧树脂用作复合材料中的树脂粘结剂相。这些复合材料在模塑工艺中制备，如树脂传递模塑(RTM)和液体压缩模塑(LCM)工艺，其中环氧树脂组合物在增强纤维存在下在模具中固化。

这些复合材料的低成本生产要求此工艺以短的循环时间操作。循环时间为生产零件和准备设备以生产下一个后续零件所需的时间。

循环时间的重要组成部分为从模具中取出成品零件并且为后续注射准备模具所需的时间。环氧树脂为强力粘合剂，并且因此倾向于粘附到内部模具表面上，使脱模步骤变得困难和缓慢。

脱模剂用于解决这个问题。存在两大类脱模剂。外部脱模剂在生产运行开始时，在第一次填充模具之前施加到内部模具表面，并且之后定期施加。外部脱模剂可非常有效，但由于它们通常需要手动施用，因此处于不利地位。由于每次施加内部脱模时必须中断制造工艺，因此生产速率变慢。

与外部脱模剂相比，当填充模具时，内部脱模剂(IMR)被带入模具中。因此，它们不需要手动施加或在制造工艺中的单独步骤中施加。IMR通常与外部脱模剂一起使用。在这些情况下，IMR允许制造商较不频繁地施加外部脱模剂，从而减少执行每个循环所需的时间，在所述每个循环中省略施加外部脱模剂的步骤。有时，可以完全消除施加外部脱模剂的需要。

减少循环时间的第二种重要方式为增加环氧树脂体系的反应性，从而更快地进行固化。因此，环氧树脂经常被预热，这具有降低其粘度和加速固化的双重益处。经常地，将环氧树脂保存在加热罐中，将所述环氧树脂从所述加热罐中进料到混合头，在所述混合头处将所述环氧树脂与硬化剂(也经常被预热)混合，并且然后注入模具中或喷射到纤维预制件上，然后将所述模具或纤维预制件引入模具中。

已知某些乙氧基化化合物为用于环氧树脂组合物的有效IMR。这些材料为通过将环氧乙烷聚合到疏水性引发剂化合物如脂肪酸、脂肪醇或烷基酚上而形成的聚醚。这些乙氧基化IMR具有显著缺点，因为它们与环氧树脂反应。这些反应导致IMR的有效性丧失，颗粒形成和固化树脂中的热和/或机械特性降低。当环氧树脂被预热时，问题尤其严重，因为较高的温度加速乙氧基化IMR和环氧树脂之间的反应。在生产环境中，环氧树脂/IMR混合物可在分配之前在高温下维持数小时或甚至数天。在高温下延长的时间有利于不希望的反应。

由于这些问题，乙氧基化IMR通常在模塑工艺之前不与环氧树脂合并，而是就在它们注入模具中之前与其它组分混合。因为与环氧树脂的量相比IMR的量小，所以难以精确和一致地计量IMR流。这导致性能不一致。

所期望的是用于环氧树脂体系的IMR。IMR应赋予模塑和固化树脂良好的释放特征，并且如果有的话，那么应在高达100℃的温度下与环氧树脂缓慢反应。IMR对固化树脂的机械和热特性几乎没有任何有害影响。

发明内容

本发明为一种环氧树脂混合物，其包含至少一种环氧树脂，每100重量份的至少一种环氧树脂与0.2至5重量份的一种或多种烷氧基化疏水物混合，所述一种或多种烷氧基化疏水物包括具有至少5个氧化烯单元的聚(环氧烷)链，所述一种或多种烷氧基化疏水物具有i)末端羟基，条件是由一种或多种烷氧基化疏水物提供的至少50％的羟基为仲羟基，或ii)末端C_1-8烃基，聚(环氧烷)链在一端通过连接基团与疏水基键合，所述疏水基包括具有至少10个碳原子的未经取代的脂肪族烃基。