[發明專利]兩親嵌段共聚物-增韌的熱固性樹脂

有效

• 申請號: 200910139605.8
• 申請日: 2005-03-24
• 公開（公告）號: CN101613518A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: K·E·韋爾蓋塞;F·S·巴泰斯;H·Q·彭;J·E·懷特
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術公司;明尼蘇達大學董事會
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L53/00;C09D163/00;C09D153/00;C09D5/03
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司
• 代理人: 程 偉

本申請是申請號為200580010766.7，申請日為2005年3月24日， 發明名稱為“兩親嵌段共聚物-增韌的熱固性樹脂”的中國專利申請的 分案申請。

技術領域

本發明涉及可熱固性樹脂，例如環氧樹脂、環氧乙烯基酯樹脂、 不飽和聚酯樹脂；纖維增強塑料(FRP)、涂料和復合材料；和它們的 制備方法。

背景技術

環氧樹脂、環氧乙烯基酯樹脂和不飽和聚酯樹脂以其耐熱和耐化 學性聞名。它們還表現出良好的化學性能，但是它們缺乏韌性并且容 易變得非常脆。當它們的交聯密度或Tg提高時，這尤為如此。

已經嘗試通過在其中加入各種彈性材料來將環氧樹脂、環氧乙烯 基酯樹脂和不飽和聚酯樹脂增強或增韌。在美國專利3,923,922、 4,221,697、4,117,038、3,856,883、3,496,250、4,082,895、3,496,250、 3,316,195、3,499,949和3,509,086以及1983年11月5日公開的歐洲專 利申請78,527、和日本專利55-018401中公開了增韌的環氧樹脂的例 子。

在Rubber-Modified?Thermoset?Resins，American?Chemical?Society (1984)中提供了環氧樹脂和彈性摻合物技術的概述。使環氧化合物 增韌的嘗試主要集中于使用液體橡膠，例如羧基封端的丁二烯-丙烯腈 共聚物。在某些胺硫化系統中，橡膠分成離散粒子。然而，橡膠必須 首先與環氧樹脂預反應以確保相容性和最佳的硫化性能，并且這些橡 膠沒有表現出對樹脂的潛在反應性。

現有技術要求遵循特定的硫化條件以形成恰當的橡膠粒子形態并 獲得增韌作用。

合意的是，提供一種能夠使可熱固性樹脂摻合物的性能獨立于硫 化規程的技術，因此可以產生更堅固的涂層。

發明內容

在第一方面，本發明是一種組合物，其包含(1)選自環氧樹脂、 環氧乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂或它們的混合物的可熱固性樹脂， 和(2)分散在環氧樹脂、環氧乙烯基樹脂、不飽和聚酯樹脂或它們的 混合物中的兩親嵌段共聚物。

在第二方面，本發明是一種復合材料，其包含(a)選自環氧樹脂、 環氧乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂或它們的混合物的凝固的可熱固 性樹脂，其中已分散有兩親嵌段共聚物；和(b)在固化之前嵌入基體 樹脂中的增強纖維。

在第三方面，本發明是包含第一方面的組合物(尤其是由環氧樹 脂制成)和合適的顏料、催化劑和添加劑的粉末涂料。

在第四方面，本發明是一種制備含有凝固的增強增韌的環氧樹脂、 環氧乙烯基酯樹脂或不飽和聚酯樹脂的層壓材料的方法，所述方法包 括(1)將兩親嵌段共聚物與至少一種可固化環氧樹脂、環氧乙烯基酯 樹脂、不飽和聚酯樹脂或它們的混合物摻合；(2)用(1)中的所得摻 合物浸漬增強纖維；(3)將至少兩層浸漬纖維層合(laying?up)以形成層 壓材料；和(4)在足以固化環氧樹脂、環氧乙烯基酯樹脂、不飽和聚 酯樹脂或它們的混合物的溫度和時間下加熱層壓材料，由此獲得含有 凝固的增強增韌的環氧樹脂、環氧乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂的 層壓材料。

在第五方面，本發明是一種由可熱固性樹脂，優選由環氧乙烯基 酯樹脂或不飽和聚酯樹脂制造復合材料的方法，其包括：

(1)使增強基材與類熱塑性(thermoplastic-like)增粘劑在高于增 粘劑玻璃化轉變溫度的溫度接觸，從而使增粘劑粘合到基材上，但是 仍保持熱塑性并能夠進一步反應，由此制造預成型坯；和

(2)使步驟(1)中制成的一種或多種預成型坯與包含兩親嵌段 共聚物和至少一種可固化環氧樹脂、環氧乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯 樹脂或它們的混合物的摻合物的基體樹脂在將增粘劑和基體樹脂固化 的條件下接觸，由此形成復合材料。

根據下列詳細描述和權利要求，本發明的其它方面變得顯而易見。

附圖說明

圖1描述了在完全固化的DERAKANE?411-350乙烯基酯樹脂板中 形成的嵌段共聚物形態。

圖2顯示了嵌段共聚物的添加在固化薄膜上的粘彈性響應，其是 使用RSAIII?DMTA以張力-張力模式測得的。

圖3顯示了經由TEM(透射式電子顯微術)，在完全固化的薄膜 中的嵌段共聚物形態。