[發明專利]用于纖維基質半成品的環氧樹脂組合物

在審

• 申請號: 202010417447.4
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN111647255A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: C·尹;A·卡菲;M·亨尼格森;J·茨韋克爾;L·格林格
• 申請（專利權）人: 賴克霍德股份有限公司
• 主分類號: C08L63/02
• 分類號: C08L63/02;C08K7/06;C08K7/14;C08J5/04;C08G59/50
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉娜;劉金輝

本發明涉及一種作為基質組分用于片狀模塑配混物(SMC)和/或塊狀模塑配混物(BMC)的環氧樹脂組合物，其包含含有至少一種環氧樹脂的樹脂組分及包含至少一種咪唑化合物及至少一種潛伏硬化劑的硬化劑組分。在該環氧樹脂組合物中，所用咪唑化合物的量在整個組合物的每摩爾環氧基0.007至0.025摩爾范圍內，且任選包含的伯氨基的總量不超過整個組合物的每摩爾環氧基0.09摩爾的比例。本發明還涉及一種纖維基質半成品組合物(SMC組合物或BMC組合物)，其具有所提及的環氧樹脂組合物作為基質組分且具有懸浮于其中，具有0.3至5.0cm平均長度的短加強纖維。該纖維基質半成品組合物可經由混合所述成分，藉此組合物增稠來制造。所得增稠產品(半固體纖維基質半成品)具有相對短的熟化時間及相對長的可用操作時間的特征。本發明還涉及相對應的半固體纖維基質復合物，尤其為半固體SMC及相對應的固化纖維基質半成品，尤其為固化SMC。最后，本發明還涉及一種用于鑒別適用于用作供制造SMC用的熱固基質的環氧樹脂基組合物的篩檢方法。

本申請是申請號為201480039738.7、申請日為2014年5月5日、發明名稱為“用于纖維基質半成品的環氧樹脂組合物”的專利申請的分案申請。

本發明涉及包含包含至少一種環氧樹脂的樹脂組分及包含至少一種咪唑化合物和至少一種潛伏硬化劑的硬化劑組分的環氧樹脂組合物，其中環氧樹脂組合物適合用作用于生產纖維基質半成品(樹脂墊(全張模塑配混物(SMC)))或未成形纖維基質半成品(塊狀模塑配混物(BMC))的熱固基質，尤其SMC，無需改進用于生產及使用例如基于聚酯的纖維基質半成品的已知制程。在該環氧樹脂組合物中，所用咪唑化合物的量在整個組合物的每摩爾環氧基0.007至0.025摩爾范圍內。該環氧樹脂組合物的另一特征為任選包含的伯氨基的總量不超過整個組合物的每摩爾環氧基0.09摩爾的比例。本發明還涉及纖維基質半成品組合物，尤其是SMC組合物，其包含所提及的環氧樹脂組合物及懸浮于其中平均長度為0.3至5.0cm的短加強纖維。纖維基質半成品組合物可經由混合所述成分來制造，因此組合物增稠(早期固化)。所得增稠產品(半固體(經早期固化))纖維基質半成品，尤其是半固體(經早期硬化)SMC可儲存數日或數周。其隨后可在適合的固化條件下硬化以產生經固化的纖維基質半成品(尤其是經固化SMC)。本發明還涉及半固體纖維基質半成品，尤其是半固體(經早期固化)SMC及經固化纖維基質半成品，尤其是經固化SMC。最后，本發明還涉及用于鑒別適用于用作供制造SMC用的熱固基質的環氧樹脂基組合物的篩檢方法。

在最近幾年期間，基于SMC模塑制程的使用已大大擴展，尤其在汽車行業(減震器，行李箱蓋等)中以及在電力工業(鑄件，低壓應用等)中。此技術中最常使用的樹脂為不飽和聚酯樹脂。該樹脂通過使用通常為乙烯系單體(尤其為苯乙烯單體)的反應性單體交聯。

在已知制程中，將由于乙烯系單體(例如苯乙烯)中的不飽和羧端基聚酯制成的溶液與過氧化物或另一引發劑、增稠劑(如氧化鎂)及填充劑(如碳酸鈣或氧化鋁)混合。隨后例如將此液體混合物與玻璃纖維或其他纖維部分在兩個箔片(例如由聚乙烯或聚酰胺制成)之間混合，本文使用擠壓輥以移除氣泡。歷時幾天粘度自通常為0.01至100Pa*sec初始值上升至通常在30 000至150 000Pa*sec范圍內的值。粘度增加經由聚酯的羧端基與增稠劑反應而引起。在氧化鎂作為增稠劑的情況下，形成聚合碳酸鎂。一旦增稠劑已耗盡，粘度即達到穩定階段。此半固體基于聚酯的SMC組合物隨后具有適用于插入壓模中的非粘性革狀稠度。增稠產品的粘度應歷經優選至少三個月的時間段大致保持恒定，該時間段為該基于聚酯在SMC組合物的可用的加工時間。

若粘度太低，則液態樹脂在成形過程期間自模塑漏出。相比的下若粘度太高，則SMC變為板狀且因此難以插入模塑中且可缺乏完成模塑填充所必需的流動性。增稠基于聚酯的SMC組合物隨后經由經過氧化物引發的不飽和鍵的聚合而固化，典型地在2至10分鐘內在120至180℃溫度下。

上文所述的已知基于聚酯的SMC組合物的缺點為使用苯乙烯作為反應性稀釋劑。苯乙烯可自老化增稠基于聚酯的SMC組合物漏出且因此代表一種健康危險，尤其由于其現在歸類為對于健康為相對危險的物質。先前已提出用異氰酸酯替換苯乙烯，但該物質對健康的危害僅比苯乙烯小些，且因此其不為解決該問題的理想方案。