[發明專利]環氧樹脂組合物

在審

• 申請號: 201811048848.6
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109721947A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 謝峰銘;王美華
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L51/08;C08F283/06;C08F236/08;C08F236/06;C08F220/06;C08F220/18;C08F283/01
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本揭露提供一種環氧樹脂組合物，包括：80～100重量份的可熱固化環氧樹脂；以及0.1～20重量份的支化(branched)橡膠共聚物，所述支化橡膠共聚物包括：一橡膠聚合物作為主體；以及由聚乙二醇、聚乙二醇的衍生物、聚己內酯、聚己內酯的衍生物、或前述的組合所組成的一聚合物作為支鏈。該環氧樹脂組合物包含增韌劑，可改善環氧樹脂的韌性而對諸如耐熱性、剛性、及透明性之類的其他特性的影響小。

技術領域

本揭露是有關于一種環氧樹脂組合物，且特別是有關于一種包含增韌劑的環氧樹脂組合物。

背景技術

環氧樹脂擁有良好的粘著性、抗腐蝕性、耐水耐化性、機械強度、介電性能、耐熱性、成型加工性、低收縮率等特性，且生產成本低，所以應用領域廣泛。然而，此種通用的環氧樹脂最大的缺陷是固化反應后為一高密度交聯聚合物，內應力高，導致脆性大及抗沖擊性能差，因此產生了增強韌性的需求。

已知可利用液態橡膠作為環氧樹脂的增韌劑，且以端羧基液態丁腈橡膠(CTBN)最為普遍。通過液態橡膠的導入，于環氧樹脂硬化后形成微相分離的橡膠微粒結構，具有吸收或減弱應力的功效，可提高環氧樹脂的韌性、抗沖擊強度、延展性、熱沖擊性能、抗剝離強度、低溫剪切性能，使其能夠廣泛應用于膠粘劑(如塑料、金屬、陶瓷材料間的粘著劑)、防震材料、耐油膠管、復合材料(如風力發電葉片、飛機及游艇外殼、玻璃纖維管)、涂料(如建材漆料、強化液、絕緣、防水、耐腐蝕涂料)、電子密封及灌封、甚至于航天軍事用途等領域。

然而，液態橡膠的使用雖然可于環氧樹脂中形成微相分離結構而提升環氧樹脂韌性，卻通常也面臨以下問題：1)玻璃化轉變溫度大幅下降，耐熱性降低；2)彈性模數及抗拉強度顯著降低；3)無法維持透明性；4)一般需要10～20％的高添加量才能達到所需的增韌效果。

先前技術曾以不同的液態橡膠作為環氧樹脂的增韌劑。舉例而言，過去曾將非反應型液態丁腈橡膠添加于環氧樹脂以增加環氧樹脂的韌性，但非反應型液態橡膠于環氧樹脂中容易發生微相分離不完全及交聯不完整的問題，導致韌性提升效果及穩定性不佳。此外，添加非反應型液態丁腈橡膠后，環氧樹脂的耐熱性、剛性及透明性亦明顯降低。

端羧基液態丁腈橡膠(carboxyl-terminated polybutadiene-acrylonitrile；CTBN)和端羧基液態聚丁二烯橡膠(carboxyl-terminated polybutadiene；CTPB)也曾被當作環氧樹脂的增韌劑，但是其阻止耐熱性降低的效果仍然不足，而且環氧樹脂的剛性及透明性亦無法維持。

端羥基液態丁腈橡膠(HTBN)雖然可達成類似端羧基液態丁腈橡膠(CTBN)的性能且成本較低，但仍存在高添加量，以及無法避免環氧樹脂的耐熱性、剛性、及透明性降低等問題。

雖然不需預聚前處理的端環氧基液態丁腈橡膠(epoxy terminatedpolybutadiene-acrylonitrile；ETBN)或端環氧基液態聚丁二烯橡膠(epoxy terminatedpolybutadiene；ETPB)可有效提升環氧樹脂的韌性，但同樣無法克服環氧樹脂的耐熱性、剛性、及透明性降低等問題，且價格也較高。

聚乙二醇-b-CTBN的二嵌段(diblock)共聚物及聚乙二醇-b-CTBN-b-聚乙二醇的三嵌段(triblock)共聚物可于低添加量下有效提升環氧樹脂的韌性。但是，二嵌段共聚物無法維持環氧樹脂的耐熱性，玻璃化轉變溫度也隨著添加量增加而大幅降低。三嵌段共聚物雖然可維持環氧樹脂耐熱性，然而，其原料需使用價格較高的CTBN。

因此，隨著對應用環氧樹脂的產品的性能需求增加，如何改善環氧樹脂的韌性而不影響其他特性(如耐熱性、剛性、及透明性等)已成為重要發展方向。

發明內容

本發明的目的在于提供一種環氧樹脂組合物，其可改善環氧樹脂的韌性而對諸如耐熱性、剛性、及透明性之類的其他特性的影響小。