[發(fā)明專利]聚噁唑烷酮樹(shù)脂

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610034163.0
• 申請(qǐng)日: 2010-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105713179A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·J·馬克斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C08G59/02
• 分類號(hào): C08G59/02;C08G59/26;C08G59/28
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 吳亦華;徐一琨

本申請(qǐng)為申請(qǐng)?zhí)枮?01080051377.X、申請(qǐng)日為2010年10月15日、發(fā)明名稱為“聚噁 唑烷酮樹(shù)脂”的分案申請(qǐng)。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚噁唑烷酮樹(shù)脂，更具體地涉及從二乙烯基芳烴二氧化物和多異氰酸 酯衍生的環(huán)氧封端的噁唑烷酮樹(shù)脂；以及由該環(huán)氧封端的噁唑烷酮樹(shù)脂制備的聚合物。

背景及相關(guān)領(lǐng)域的描述

環(huán)氧封端的噁唑烷酮樹(shù)脂是本領(lǐng)域已知的且已知是用于涂料、層壓材料和其他用 途的有用前體。例如，5，112,932號(hào)美國(guó)專利公開(kāi)了一種用于通過(guò)使傳統(tǒng)的環(huán)氧樹(shù)脂與多異 氰酸酯反應(yīng)來(lái)制備環(huán)氧封端的噁唑烷酮的方法。

5，112,932號(hào)美國(guó)專利描述了由環(huán)氧樹(shù)脂和多異氰酸酯制備的環(huán)氧噁唑烷酮樹(shù) 脂，但沒(méi)有教導(dǎo)二乙烯基芳烴二氧化物用作環(huán)氧噁唑烷酮樹(shù)脂的前體。

Braun，Dietrich；Weinert，Johann；AngewandteMakromolekulareChemie (1979)，78，1-19描述了由二環(huán)氧化物和二異氰酸酯制備聚噁唑烷酮，但沒(méi)有制備環(huán)氧官能 的聚合物。

Braun，Dietrich；Weinert，Johann；LiehigsAnnalenderChemie(1979)，(2)， 200-9描述了由單環(huán)氧化物和二環(huán)氧化物及單異氰酸酯制備單噁唑烷酮和雙噁唑烷酮，但 沒(méi)有使用多異氰酸酯且沒(méi)有制備環(huán)氧官能的聚合物。

使用現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)氧封端的噁唑烷酮樹(shù)脂遇到的問(wèn)題涉及相對(duì)于其玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度(T_g)相對(duì)較高的熔體粘度。例如，來(lái)自TheDowChemical公司的D.E.R.^TM6508環(huán)氧噁 唑烷酮樹(shù)脂具有約45℃的T_g(其足夠高以防止固體聚結(jié)或燒結(jié))，且為其熔體粘度等于 500Pa-s(適用于許多環(huán)氧熱固性應(yīng)用例如涂料和復(fù)合材料的熔體粘度)所需的溫度為約 191℃。該高加工溫度是能源密集的并可能導(dǎo)致熱固性制劑的過(guò)早交聯(lián)。

使用現(xiàn)有技術(shù)方法制備源自二乙烯基芳烴二氧化物的環(huán)氧噁唑烷酮樹(shù)脂遇到的 另一個(gè)問(wèn)題，即對(duì)噁唑烷酮的低選擇性(如小于約40％)。除了所希望的噁唑烷酮外，副反應(yīng) 還可以產(chǎn)生大量的異氰脲酸酯(源自異氰酸酯三聚反應(yīng))或氨基甲酸酯(源自基于環(huán)氧化物 的醇與異氰酸酯的反應(yīng))或這兩者。異氰脲酸酯的存在增加了粘度，并導(dǎo)致過(guò)早膠凝化(在 其制備期間或固化期間)。氨基甲酸酯的存在降低所得的熱固性物質(zhì)的熱穩(wěn)定性。這些副反 應(yīng)通常使得噁唑烷酮選擇性降低至小于約40％。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供了由二乙烯基芳烴二氧化物衍生的攜帶末端環(huán)氧基的環(huán)氧官能的噁 唑烷酮樹(shù)脂，該樹(shù)脂在產(chǎn)業(yè)中是未知的。該新型樹(shù)脂的熔體粘度為約500Pa-s(T₅₀₀)時(shí)的溫 度與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)(兩個(gè)溫度都是以°K測(cè)量)的比例小于約1.5且具有高噁唑烷酮選 擇性(例如，大于約40％)，并且其可與固化劑和/或催化劑反應(yīng)以形成環(huán)氧樹(shù)脂熱固性物 質(zhì)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種由二乙烯基芳烴二氧化物制備的新型環(huán)氧 封端的噁唑烷酮樹(shù)脂；和由其衍生的環(huán)氧熱固性物質(zhì)。本發(fā)明的環(huán)氧封端的噁唑烷酮樹(shù)脂 有利地具有低于約1.5的T₅₀₀/T_g和高于約40％的噁唑烷酮的選擇性。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式涉及環(huán)氧噁唑烷酮樹(shù)脂，其包含(a)二乙烯基芳烴二氧 化物，例如二乙烯基苯二氧化物(DVBDO)，與(b)多異氰酸酯，例如4，4′-亞甲基二(苯基異氰 酸酯)(MDI)的反應(yīng)產(chǎn)物，以提供環(huán)氧噁唑烷酮樹(shù)脂組合物。

而在另一個(gè)實(shí)施方式中，該組合物的T₅₀₀與T_g的比小于約1.5；且其中該組合物含 有與總的攜帶羰基的產(chǎn)物(包括異氰脲酸酯和氨基甲酸酯副產(chǎn)物)相比約40％的噁唑烷酮 選擇性。

本發(fā)明的新型環(huán)氧官能的噁唑烷酮樹(shù)脂攜帶允許其與固化劑和/或催化劑反應(yīng)以 形成熱固性物質(zhì)的末端環(huán)氧基團(tuán)。由二乙烯基芳烴二氧化物制備的本發(fā)明的新型環(huán)氧官能 的噁唑烷酮有利地提供具有較高的耐熱性或良好的耐熱性和較低粘度的樹(shù)脂。在這些環(huán)氧 官能的噁唑烷酮樹(shù)脂交聯(lián)時(shí)，所得的熱固性物質(zhì)具有高的耐熱性和/或良好的柔韌性。