[發明專利]一種環氧樹脂組合物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011565559.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112724898A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 田顏清;薛偉;郝長祥;覃木楠
• 申請（專利權）人: 深圳市南科康達科技有限公司
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J11/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發明提供一種環氧樹脂組合物及其制備方法和應用，所述環氧樹脂組合物按照重量份包括如下組分：環氧樹脂20～60重量份、固化劑8～30重量份、固化促進劑2～6重量份、聚苯乙烯?聚乙二醇?聚苯乙烯1～10重量份；所述環氧樹脂組合物通過在環氧樹脂基體中添加特定份數的聚苯乙烯?聚乙二醇?聚苯乙烯，提高了其斷裂韌性，且所述聚苯乙烯?聚乙二醇?聚苯乙烯的加入，對所述環氧樹脂組合物的其他性能影響不大；因此，可以得到綜合性能優異的環氧樹脂組合物，可以應用于電子電氣、航天航空、涂料、建筑、汽車等領域，具有重要研究意義。

技術領域

本發明屬于粘合劑技術領域，具體涉及一種環氧樹脂組合物及其制備方法和應用。

背景技術

環氧樹脂廣泛應用于電子電氣、航天航空、涂料、建筑、汽車等領域，近年來全球環氧樹脂行業發展較快，近十年來全球環氧樹脂產量逐年上升。目前，國外部分發達國家環氧樹脂行業已進入基本成熟階段。2014年，我國環氧樹脂產能約210萬噸，產量108.78萬噸。2014年環氧樹脂消費總量高達126.3萬噸，約占全球消費總量的50％左右。環氧樹脂固化后的三維網狀結構給環氧樹脂提供了良好的力學性能，但同時由于其高度的交聯結構導致其有很大的脆性問題，環氧樹脂主鏈上較多的羥基也為環氧樹脂提供了較好的粘接性能。環氧樹脂的脆性使得其在很多方面的應用難易持久，易于被破壞，所以對環氧樹脂的改性具有很大的現實和商業意義。

有很多關于增強的研究環氧樹脂的韌性通過添加第二組分如軟質而得到彈性體、剛性熱塑性塑料、超支化聚合物或者嵌段共聚物(BCP)等方法。CN106633659A公開了一種嵌段共聚物-環氧樹脂預混物及其制備方法、碳纖維預浸料用樹脂組合物及其制備方法，該嵌段共聚物-環氧樹脂預混物含有液體環氧樹脂、嵌段共聚物和相容劑；液體環氧樹脂、嵌段共聚物、相容劑的重量比為50～95:5～50:0.5～5。該嵌段共聚物-環氧樹脂預混物具有優異的韌性，進而提高了碳纖維預浸料用樹脂組合物的沖擊強度，同時兩組制備方法均具有原料易得、操作簡便的特點。CN110128790A公開了一種制備具有納米殼核結構的高強高韌環氧復合材料的方法，所述方法包括以下步驟：(1)BXLS嵌段共聚物的制備：由BX-OH引發ε-己內酯開環聚合后，用原子轉移自由基聚合方法合成BXLS嵌段共聚物；(2)稱取環氧樹脂以及BXLS嵌段共聚物，混勻后加入固化劑后再次混勻，真空除泡、固化即可；其中，環氧樹脂、固化劑、BXLS嵌段共聚物的重量配比為：環氧樹脂20份、固化劑8份、BXLS嵌段共聚物0.5～2份；該發明通過控制BXLS嵌段共聚物中BX-OH、PCL與PS的分子量，制備出了BXLS/環氧樹脂復合材料，使得BXLS嵌段共聚物在環氧樹脂中形成了納米殼核結構，并在BXLS嵌段共聚物添加量極低的情況下實現了材料韌性的顯著增加并且還具有更優異的力學強度，極大的拓寬了環氧樹脂的應用領域。CN101864261A公開了兩性嵌段共聚物改性的環氧樹脂以及由此制造的粘合劑。該發明提供一種可固化的粘合劑環氧樹脂組合物，包括環氧樹脂和兩性嵌段共聚物，該兩性嵌段共聚物包含至少一個環氧樹脂可混溶的嵌段部分和至少一個環氧樹脂不混溶的嵌段部分；其中不混溶的嵌段部分包括至少一個聚醚結構，條件是所述不混溶的嵌段部分的聚醚結構包含一個或多個具有至少四個碳原子的環氧烷單體單元，所述兩性嵌段共聚物以一定量存在以使得當該環氧樹脂組合物固化時，與沒有所述兩性聚醚嵌段共聚物的環氧樹脂組合物相比，所得固化環氧粘合劑樹脂組合物的粘合強度增加。雖然通過在組分中添加嵌段共聚物成功的提高了環氧樹脂組合物的斷裂韌性，但是斷裂韌性提高并不顯著。

因此開發一種斷裂韌性較高，綜合性能優異的環氧樹脂組合物，十分重要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種環氧樹脂組合物及其制備方法和應用，所述環氧樹脂組合物包括環氧樹脂、固化劑、固化促進劑和聚苯乙烯-聚乙二醇-聚苯乙烯的組合，所述聚苯乙烯-聚乙二醇-聚苯乙烯中至少一個嵌段可與環氧樹脂基質混溶，另一嵌段與環氧樹脂基質不混溶，進而可以有效提高所述環氧樹脂組合物的斷裂韌性，且所述聚苯乙烯-聚乙二醇-聚苯乙烯的加入，不會降低所述環氧樹脂組合物的其他性能，具有重要的研究意義。