[发明专利]环氧树脂和环氧化聚二烯的相容共混物

说明书

本发明涉及环氧树脂和环氧化聚二烯聚合物的相容共混物。更具体地讲，本发明涉及环氧树脂和环氧化聚二烯相容并用酐固化剂固化的共混物。

诸如缩水甘油醚的环氧树脂由表氯醇和一种至少含有一个羟基的化合物在碱性反应条件下进行反应来制备，已知可用于粘合剂中，并且特别用于结构粘合剂。在美国专利5,169,910中介绍了这类环氧树脂。结构粘合剂是用于在粘合体间形成永久承重连接的粘合剂并通常应有强度高、粘合性好和耐环境的特性。含有这类环氧树脂的结构粘合剂的缺点是呈刚性和耐冲击性差。

此外已知低粘度环氧化聚二烯聚合物可用于粘合剂中。在美国专利5,229,464中介绍了这类聚合物。这类聚合物相对来说柔度较高和耐冲击性好。

把环氧树脂和聚二烯共混以得到具有两种聚合物共同特性即高强度以及柔韧性和耐冲击性好的共混物。这看起来是很有利的。然而，已发现这种类型的环氧树脂与聚二烯不相容。这将在下面的实施例中详细讨论。因此，很明显，能制成一种环氧树脂和环氧化聚二烯的相容共混物是很有利的。本发明提供一种这两种聚合物相容并通过引入酐固化剂而固化的共混物。

因此本发明涉及一种聚合物共混物，有足够的相容性以形成一种均匀混合物，其中含有可固化芳香环氧树脂、环氧化聚二烯聚合物和一种酐或多羧酸固化剂。优选一种加速剂加到共混物中而使共混物固化。借助固化剂的存在，该共混物可通过在93-178℃的烘箱中焙烤而固化。

优选环氧树脂是通过表氯醇和一种至少含有一个羟基的芳香化合物在碱性反应条件下进行反应而制备的缩水甘油醚。优选的环氧化聚二烯聚合物是低分子量、低粘度并且环氧化作用相对较低的聚合物。适宜的酐固化剂是选自邻苯二甲酸酐、取代邻苯二甲酸酐和氢化邻苯二甲酸酐。优选的酐固化剂是十二碳烯基琥珀酐和六氢化邻苯二甲酸酐。

根据本发明的组合物包含环氧树脂。组合物的环氧树脂组分可以是任何可固化树脂，平均每个分子有一个以上的邻位环氧基团和至少有一个芳香基团，并且可以带有不会严重影响固化反应的取代基。

适宜的环氧树脂包括通过表氯醇和一种至少含有一个羟基的芳香化合物在碱性反应条件下进行反应而制备的缩水甘油醚。当含羟基的化合物是双酚-A时得到的环氧树脂产物以下面的结构式表示，其中n是0或大于0的数，通常在范围0-10之间，优选0-2之间，R是H或烷基，优选甲基或乙基。

其它适宜的环氧树脂可通过表氯醇与诸如间苯二酚和间苯三酚之类的单环二或三羟基酚化合物、诸如双(对-羟苯基)甲烷和4，4-二羟基联苯之类的特定多元环多羟基酚化合物，或诸如1，4-丁二醇和丙三醇之类的脂族多元醇反应而制备。

适用于本发明组合物的环氧树脂的分子量通常在范围86-10000，优选200-1500之间。市场上的环氧树脂EPON。树脂828是一种表氯醇和2，2-双(4-羟苯基丙烷)(双酚-A)的反应产物，分子量为400，环氧当量为185-192(ASTM D-1652)和n值(由上式)为0.2，目前是优选环氧树脂，因为其粘度低并且市场上可买到。

含有烯不饱和度的聚合物可通过把一种或多种烯烃，尤其是二烯，自身共聚合或与一种或多种链烯基芳香烃单体共聚合而制备。该共聚物当然可以是无规的、锥形的、嵌段的或这些的组合体，也可以是线形、星形或放射形。

含有烯不饱和度的聚合物或既含有芳香不饱和度又含有烯不饱和度的聚合物可以使用阴离子引发剂或聚合催化剂制备。可使用本体、溶液或乳液技术制备这类聚合物。总之，至少含烯不饱和度的聚合物通常可作为诸如碎屑、粉末、片材或类似物的固体回收，而且也可以作为液体回收，诸如在本发明中。含烯不饱和度的聚合物和既含芳香不饱和度又含烯不饱和度的聚合物皆可从市场上买到。

通常，当使用溶液阴离子技术时，共轭二烯和链烯基芳香烃的共聚物可通过把待聚合单体同时或先后地与诸如第IA族金属，其烷基化物、酰胺化物、硅烷醇化物、萘基化物、联苯化物或蒽衍生物之类的阴离子聚合引发剂接触而制备。优选在适宜的溶剂中使用有机碱金属(例如钠或钾)，温度范围是-150-300℃，优选0-100℃。特别有效的阴离子聚合引发剂是有以下通式的有机锂化合物：

                       RLi_n其中R是有1-20个碳原子的脂族的、环脂族的、芳香的或烷基取代芳香烃基团，n是1-4中的整数。