[发明专利]一种耐温可增稠光固化环氧乙烯基酯树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐温可增稠光固化环氧乙烯基酯树脂及其制备方法。具体地，本发明公开了一种环氧乙烯基酯树脂组合物，其包含组分(A)至组分(G)。还公开该树脂组合物的制备方法以及包含该树脂组合物的树脂产品。

技术领域

本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种可增稠光固化环氧乙烯基酯树脂及其制备方法，该树脂适用于光固化工艺，可用于排污市政管道及储罐修复用光固化预浸料树脂。

背景技术

环氧乙烯基酯树脂是以环氧树脂为骨架，与不饱和羧酸反应，经苯乙烯或者酯类单体稀释而成具有不饱和双键的组合物，保留了环氧树脂力学性能好的优点，广泛用于工业防腐、交通、建筑等领域。

环氧乙烯基酯树脂通常采用过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯等过氧化物根据复合材料成型工艺不同分别在常温、中温、高温等条件下固化。

目前，紫外光固化技术成功应用于树脂固化工艺，所选树脂大多为丙烯酸酯树脂、不饱和聚酯树脂，主要原因是这两种树脂双键比例高，易于光固化成型，缺点是耐腐蚀性能较差。

光固化成型技术弥补了树脂使用过氧化物固化时间长的缺陷，与预浸料相结合，能够大大提高成型效率，光固化预浸料要求树脂具有较高光固化速度和增稠性能，环氧乙烯基酯树脂双键含量为不饱和聚酯树脂30-50wt％，光固化速度较慢，另外，乙烯基酯树脂羧基含量较少，使用氧化镁等金属离子增稠，效果不佳。

通用的乙烯基酯树脂增稠方法有如下三种：

(1)官能团分子链中引入酸性官能团。羧基基团与金属氧化物或者氢氧化物反应，形成络合物，达到增稠目的。

(2)加入助增稠剂。助增稠剂多为带游离羧基的长直链结构，能够与金属氧化物或者氢氧化物反应，形成络合物，机理同第一种增稠方法相同，区别是助增稠剂作为相添加，而第一种方法的羧基结构接入树脂支链中。

(3)异氰酸酯增稠。树脂中苯乙烯单体部分替换为丙烯酸羟丙酯类活性单体，使用异氰酸酯分子结构中异氰酸基与单体中羟基反应，达到增稠的目的。

前两种增稠方法不适用于光固化成型工艺，原因是增稠剂采用金属氧化物或者氢氧化物，影响透光率，无法成型4mm以上的厚制件，光固化成型工艺中，可选用第三种增稠方法。

专利CN 105713173 A公开的“一种乙烯基酯树脂基体的增稠配方及增稠方法”中提到“在常规乙烯基酯树脂基础上添加4-6份增稠助剂，增稠助剂为丙烯酸羟丙酯类单体，增稠后形成聚氨酯结构，增加树脂基体韧性”，在乙烯基酯树脂中加入酯类单体，造成材料热变形温度下降，同时降低乙烯基酯树脂的耐腐蚀性能，无法用于同时耐温、耐腐蚀的场合。

发明内容

本发明的目的提供一种同时耐温(110℃以上)、可增稠、可快速光固化环氧乙烯基酯树脂及其制备方法。

本发明提供了一种环氧乙烯基酯树脂组合物，以该环氧乙烯基酯树脂组合物的总重量计，包括以下组分：

优选地，所述双酚A型环氧树脂1#选自下组的一种或多种：E20型环氧树脂、E14型环氧树脂、E12型环氧树脂，或其组合；其中，所述E20型环氧树脂的环氧当量为495-505g/mol；所述E14型环氧树脂的环氧当量为712-718g/mol；所述E12型环氧树脂的环氧当量为828-836g/mol。

优选地，所述羟甲基型环氧树脂2#选自下组的一种或多种：羟甲基双酚F型环氧树脂、羟甲基双酚AD型环氧树脂、羟甲基双酚A型环氧树脂；其中，所述环氧树脂2#的环氧值为0.42-0.49mol/100g。