本发明专利技术提供的共聚物，具有结构式：其中R为C1-6烷撑基；T为封端基，包含C1-6烷基、C3-6环烷基、或C6-12芳基；l介于0.05至0.3之间，m介于0.1至0.2之间，n介于0.5至0.8之间，l+m+n＝1，x介于40至100，以及o介于10至120之间。本发明专利技术亦提供环氧树脂复合物，包括：100重量份的环氧树脂；以及1至20重量份的增韧剂，其为如上所述的共聚物。
Copolymer and epoxy resin composite
The copolymer provided by the invention has the structure: wherein R is C1-6 alkylene group; T letters, including C1-6, C3-6 alkyl cyclic alkyl, aryl or C6-12; l ranged from 0.05 to 0.3, m ranged from 0.1 to 0.2, n ranged from 0.5 to 0.8, l+m+n = 1, X is 40 to 100, O ranged from 10 to 120. The present invention also provides an epoxy resin compound comprising: 100 wt% epoxy resin; and 1 to 20 weight parts of the toughening agent, which is a copolymer as described above.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环氧树脂复合物，更特别涉及其增韧剂的结构。
技术介绍
热固型环氧树脂广泛使用于各种领域，包含建筑、涂料、电子设备与纤维复合材料，然而其热固化反应后为高密度交联的聚合物网络，因此存在有易碎与抗冲击性不佳的问题。近几年的发展中，在复合材料、涂料及电子产品的发展上特别需要有较好热稳定性的热固型环氧树脂，一般通过提高环氧树脂交联密度的方式增加其热稳定性，此方法造成环氧树脂更为易碎与抗冲击性降低，因此环氧树脂的增韧为重要发展方向。目前环氧树脂的增韧可通过添加端羧基丁腈橡胶(CTBN)来达到改善的效果，但CTBN的添加往往造成环氧树脂的热稳定性(玻璃态转变温度)下降，因此如何改善环氧树脂的韧性同时不影响其热稳定性为重要的课题。
技术实现思路
本专利技术一实施例提供共聚物，具有以下结构式：其中R为C1-6烷撑基；T为封端基，包含C1-6烷基、C3-6环烷基、或C6-12芳基；l介于0.05至0.3之间，m介于0.1至0.2之间，n介于0.5至0.8之间，l+m+n＝1，x介于40至100，以及o介于10至120之间。本本专利技术一实施例提供环氧树脂复合物，包括：100重量份的环氧树脂；以及1至20重量份的增韧剂，其为共聚物且具有结构式：其中R为C1-6烷撑基；T为封端基，包含C1-6烷基、C3-6环烷基、或C6-12芳基；l介于0.05至0.3之间，m介于0.1至0.2之间，n介于0.5至0.8之间，l+m+n＝1，x介于40至100，以及o介于10至120之间。【具体实施方式】本专利技术一实施方式提供共聚物，具有结构式如式1：在式1中，R为C1-6烷撑基，而T为封端基，包含C1-6烷基、C3-6环烷基、或C6-12芳基。式1的共聚物为三嵌段(ABA)共聚物，A为封端的聚乙二醇(endcappedPEG)，而B为端羧基丁腈橡胶(CTBN)，两者之间以酯基连接。在某些实施方式中，封端基为甲基，因此共聚物可简示为MPEG-CTBN-MPEG。在一实施方式中，l介于0.05至0.3之间，m介于0.1至0.2之间，n介于0.5至0.8之间，且l+m+n＝1。上述l、m、n、与x的范围可由商品选择调整，或由合成单体的比例决定。若是自行合成，可参考专利US3285949。在这应说明的是，CTBN中对应l、m、与n的重复单元属无规排列，即CTBN为无规共聚物。在一实施方式中，o介于10至120之间。若o过小，则无法产生环氧树脂增韧的效果。若o过大，则使环氧树脂的玻璃态转变温度(Tg)下降。上述o的范围可由商品选择调整，或由合成单体的比例决定。若是自行合成，可参考专利US20100172996。另一方面，若将对应o的重复单元(乙二醇)置换为其他烷基醇如丙二醇，则形成的共聚物将无法与后述的环氧树脂相容以增加环氧树脂复合物的韧度。在一实施方式中，上述聚合物的合成方式如下。应理解的是，下述合成方式仅为举例而非局限本专利技术。本领域技术人员自可选择其他合成路径合成上述聚合物，而不限于下述合成方式。首先，取CTBN与SOCl2反应，使CTBN末端的羧基转变为酰氯基。接着取一侧封端的PEG(如MPEG)与酰氯基反应，即形成三嵌段共聚物。上述反应如式2所示，且式2中的R、T、l、m、n、o、与x的定义如前述。在一实施方式中，上述共聚物可作为环氧树脂的增韧剂。举例来说，100重量份的环氧树脂搭配1至20重量份的增韧剂，该增韧剂如上述共聚物，即可有效提升环氧树脂复合物的韧度，且不会降低环氧树脂复合物的热稳定性如Tg。若上述共聚物的比例过低，则无法有效提升环氧树脂复合物的韧度。若上述共聚物的比例过高，则会使环氧树脂整体的热稳定性下降。在环氧树脂复合物中，共聚物的CTBN链段会朝内聚集，而两侧的封端PEG(如MPEG)则朝外形成微胞。上述共聚物与环氧树脂之间不会产生化学键结(交联)。若共聚物含有其他可能与环氧树脂交联的官能基如环氧基、羧基、羟基、或胺基，则共聚物将与环氧树脂交联而降低环氧树脂复合物的韧性。在一实施方式中，环氧树脂可为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、甲酚-酚醛清漆型环氧树脂、四官能基胺型环氧树脂，或上述的组合。在一实施方式中，上述环氧树脂复合物可进一步包括1至100重量份的添加剂如硬化剂、促进剂、阻燃剂、抑烟剂、紫外线吸收剂、或上述的组合。上述添加剂可进一步调整环氧树脂复合物的性质。举例来说，硬化剂可为脂肪族胺、芳香族胺、杂环胺、或双氰胺，促进剂可为咪唑类、有机酸酐、硫化物、或过氧化物，阻燃剂可为有卤阻燃剂、无卤阻燃剂、无机阻燃剂、或有机无机掺混阻燃剂，抑烟剂可为三氧化钼、氢氧化镁、八钼酸胺、或硼酸锌，而紫外线吸收剂可为二苯甲酮类、水杨酸酯类、芳香族化合物、或咪唑类。上述添加剂可进一步调整环氧树脂复合物的性质。为了让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，作详细说明如下：实施例制备例1(制备MPEG750-CTBN-MPEG750)取30gCTBN(购自Emerald/CVC的Hypro1300X13)与100mL无水CH2Cl2，启动磁石搅拌至完全互溶后，加入4gSOCl2，加热至55℃回流反应，可得中间产物CTBN-COCl，即末端官能基为酰氯(-COCl)的CTBN。将上述反应结果减压蒸馏(0.5torr及60℃)以除去未反应的SOCl2及无水CH2Cl2。接着以200mL无水CH2Cl2溶解CTBN-COCl，再加入14.1gMPEG750(购自Aldrich，分子量750)，加热至55℃回流反应。反应完成后以热水再沉淀除去未反应的MPEG750，可得产物MPEG750-CTBN-MPEG750(如式1，其中T为甲基)。利用FTIR鉴定产物MPEG750-CTBN-MPEG750，可观察到在1102cm-1位置出现氧乙烯(ethyleneoxide)链段的特征峰，在1736cm-1位置则可观察到羰基(carbonylgroup)的特征峰，即MPEG750成功键结至CTBN。利用1HNMR鉴定产物MPEG750-CTBN-MPEG750，其在3～4ppm的位置出现氧乙烯(ethyleneoxide)链段的特征峰，由积分面积比较可知MPEG750与CTBN的摩尔比约为2:1，即证明MPEG750-CTBN-MPEG750已成功制备。以GPC分析MPEG750-CTBN-MPEG750可知其数均分子量为11,094。制备例2(制备MPEG2000-CTBN-MPEG2000)与制备例1类似，差别在于将制备例1的MPEG750置换为MPEG2000(购自Aldrich，分子量2000)。同样以FTIR与1HNMR鉴定产物MPEG2000-CTBN-MPEG2000，可观察到类似性质，证明成功制备产物MPEG2000-CTBN-MPEG2000(如式1，其中T为甲基)。以GPC分析MPEG2000-CTBN-MPEG2000可知其数均分子量为15,009。制备例3(制备MPEG5000-CTBN-MPEG5000)与制备例1类似，差别在于将制备例1的MPEG750置换为MPEG5000(购自Aldrich，分子量5000)。同样以FTIR与1HNMR鉴定产物MPEG5本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种共聚物，具有结构式：其中R为C1‑6烷撑基；T为封端基，包含C1‑6烷基、C3‑6环烷基、或C6‑12芳基；l为0.05至0.3，m为0.1至0.2，n为0.5至0.8，l+m+n＝1，x为40至100，以及o为10至120。
【技术特征摘要】
2015.11.25 TW 1041390861.一种共聚物，具有结构式：其中R为C1-6烷撑基；T为封端基，包含C1-6烷基、C3-6环烷基、或C6-12芳基；l为0.05至0.3，m为0.1至0.2，n为0.5至0.8，l+m+n＝1，x为40至100，以及o为10至120。2.如权利要求1所述的共聚物，其中T为甲基。3.一种环氧树脂复合物，包括：100重量份的环氧树脂；以及1至20重量份的增韧剂，其为一共聚物且具有结构式：其中R为C1-6烷撑基；T为封端基，包含C1-6烷基、C3-6环烷基...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴建邦，郑力诚，李家豪，吴志宏，施希弦，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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