[發(fā)明專利]可熱固化組合物和由可熱固化組合物制備的熱固性材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180056911.0
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN103228694A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設計）人: R.E.赫弗納
• 申請（專利權）人: 陶氏環(huán)球技術有限責任公司
• 主分類號: C08G59/02
• 分類號: C08G59/02;C08G59/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳培善

相關申請的交叉引用

本申請是非臨時申請，要求2010年9月30日提交的題為“THERMOSETTABLE?COMPOSITIONS?AND?THERMOSETS?THEREFROM”的美國臨時專利申請61/388,059的優(yōu)先權，其教導通過參考并入本申請，以下如同全文復制。

技術領域

本發(fā)明涉及由多官能脂族和/或脂環(huán)族環(huán)氧樹脂制備的可熱固化組合物，且涉及由所述可熱固化組合物制備的熱固性材料。

背景技術

脂族和脂環(huán)族醇的環(huán)氧化是長期受到關注的領域，例如描述于EP0121260。EP0121260中公開了使用季銨鹵化物催化劑與表氯醇對脂族二醇(包括環(huán)己烷二甲醇)進行相轉(zhuǎn)移催化的環(huán)氧化的實例。

通過參考并入本申請的WO2009/142901描述了使用幾個環(huán)氧化過程由順式-、反式-的1,3-和1,4-環(huán)己烷二甲醇的混合物制備的環(huán)氧樹脂組合物。WO2009/142901也公開了制備各種蒸餾級以下物質(zhì)的實例：順式-、反式-的1,3-和1,4-環(huán)己烷二甲醇的單縮水甘油醚和二縮水甘油醚，包括順式-、反式-的1,3-和1,4-環(huán)己烷二甲醇的高純度(>99wt%)二縮水甘油醚。

通過參考并入本申請的WO2009/142900描述了環(huán)氧樹脂反應性稀釋劑組合物，其由以下的混合物制備：包括順式-、反式-的1,3-和1,4-環(huán)己烷二甲醇的環(huán)氧樹脂的第一環(huán)氧樹脂，和包括不同于第一環(huán)氧樹脂的一種或多種環(huán)氧樹脂的第二環(huán)氧樹脂。

當使用現(xiàn)有技術化學和方法經(jīng)脂族和脂環(huán)族含羥基物質(zhì)與表鹵醇的環(huán)氧化制備脂族和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂時，即使不是不可能獲得，也難以驅(qū)使完全轉(zhuǎn)化；且這些方法制備顯著量的低聚物副產(chǎn)物(多達25重量百分比(wt%)-40wt%的環(huán)氧樹脂組合物)。環(huán)氧樹脂的組分可以包括，例如未轉(zhuǎn)化的脂族和脂環(huán)族含羥基的物質(zhì)反應物，單縮水甘油醚，二縮水甘油醚，低聚物副產(chǎn)物等。盡管各種方法例如蒸餾對于將不需要低聚物副產(chǎn)物從所需高純度順式-、反式-的1,3-和1,4-環(huán)己烷二甲醇的二縮水甘油醚中移除是可操作的，不存在滿意的解決方案用于處理所得分離和隔離的低聚物副產(chǎn)物。迄今的解決方案已經(jīng)使用脂族和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂和低聚物副產(chǎn)物的原樣制備的混合物共同作為其它環(huán)氧樹脂的反應性稀釋劑，其中低聚物副產(chǎn)物簡單地攜載至全部稀釋劑和環(huán)氧樹脂組合物。該方法的問題包括制備具有以下性質(zhì)的環(huán)氧樹脂產(chǎn)物：其粘度高于通過存在低聚物副產(chǎn)物誘導的所需粘度；且具有降低的與固化劑的反應性。

鑒于現(xiàn)有技術方法的問題，高度期望能夠?qū)⒅寤蛑h(huán)族環(huán)氧樹脂分餾成單縮水甘油醚、二縮水甘油醚等，使得任何殘留的低聚物副產(chǎn)物級分可以有利地用于提供基于殘留低聚物副產(chǎn)物級分的新型可熱固化組合物和熱固性材料。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的“殘留低聚物產(chǎn)物”表示低聚物級分，其為在制備脂族或脂環(huán)族環(huán)氧樹脂產(chǎn)物的環(huán)氧化過程中的副產(chǎn)物；其中使在環(huán)氧化過程之后副反應產(chǎn)生的低聚物級分以及脂族或脂環(huán)族環(huán)氧樹脂產(chǎn)物所得混合物經(jīng)受之后的分離過程，使得副反應產(chǎn)生的低聚物級分與脂族或脂環(huán)族環(huán)氧樹脂產(chǎn)物充分分離并隔離。分離方法可以通過已知方法例如蒸餾裝置操作進行。一旦副反應產(chǎn)生的低聚物級分與脂族或脂環(huán)族環(huán)氧樹脂產(chǎn)物(例如通過蒸餾)分離，則所得分離/隔離的低聚物級分產(chǎn)物，通常為蒸餾過程的殘留底部物質(zhì)，包括用于本發(fā)明的殘留低聚物產(chǎn)物。

本發(fā)明的一種實施方式涉及可熱固化(可固化)環(huán)氧樹脂組合物，其包括(A)上述殘留的低聚物產(chǎn)物；其中所述殘留的低聚物產(chǎn)物進一步包含多官能脂族或脂環(huán)族環(huán)氧(PACE)樹脂，該環(huán)氧樹脂已經(jīng)從作為環(huán)氧化方法的結(jié)果形成的環(huán)氧樹脂產(chǎn)物分離出來。環(huán)氧化方法包括使以下物質(zhì)反應：(i)脂族或脂環(huán)族含羥基的物質(zhì)；(ii)表鹵醇；(iii)堿性作用物質(zhì)；在(iv)非路易斯酸催化劑，和(V)任選的一種或多種溶劑存在下。可熱固化(可固化)環(huán)氧樹脂組合物進一步包括(B)環(huán)氧固化物質(zhì)，其包含(i)環(huán)氧樹脂固化劑，(ii)環(huán)氧樹脂固化催化劑，或環(huán)氧樹脂固化劑(i)和環(huán)氧樹脂催化劑(ii)兩者；和(C)任選的不同于PACE樹脂的環(huán)氧樹脂化合物。

本發(fā)明的另一種實施方式涉及部分熱固化(B“-階段”)或完全熱固化以上可熱固化環(huán)氧樹脂組合物的方法。

本發(fā)明進一步的實施方式涉及通過熱固化可熱固化環(huán)氧樹脂組合物的以上方法制備的熱固性環(huán)氧樹脂。

本發(fā)明的又另一種實施方式涉及使以上可熱固化環(huán)氧樹脂組合物制備的熱固性制品。