一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物及其制备方法和应用技术

本申请涉及环氧树脂领域，尤其涉及一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物及其制备方法和应用。所述柔性耐黄变的环氧树脂组合物，包括一种或多种通式（I）表示的碳环化合物和一种或多种通式（II）表示的碳环化合物；通式（I）和（II）中：R1和R2分别独立选自

【技术实现步骤摘要】
一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及环氧树脂领域，更具体地说，它涉及一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]传统装修用瓷砖、地砖、木质地板施工后所留下的缝隙，一般会用水泥、石灰、腻子粉等进行填缝，但其颜色单调不美观，且易粉化脱落，因而随着人们生活品质的提升，也陆续的被人们所淘汰，具备良好耐用性和装饰效果的环氧美缝剂也就应运而生。
[0003]相关技术中的环氧美缝剂以双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂为主要成分，搭配脂肪胺/脂环胺类固化剂、稀释剂、色浆、颜填料等制得，使用时经上胶、固化、除胶，即可完成美缝剂的施工过程；但由于所采用环氧树脂的脆性和收缩性较高，且反应速度较快，因而施工操作适用期较短的同时，除胶后也易出现缺陷、裂缝、裂纹等问题。
[0004]现有文献中虽有尝试对环氧树脂进行增韧，但其普遍采用的方式为将部分环氧树脂与固化剂通过预固化的方式，并不能改变环氧固化物的交联情况，因而增韧效果不充分，且更易黄变，严重影响使用感官，故此提供一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物及其制备方法和应用。

技术实现思路

[0005]为实现在改善现有环氧美缝剂韧性的同时不影响其耐黄变性能，本申请特提供一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物及其制备方法和应用；上述的柔性耐黄变的环氧树脂组合物在应用于美缝剂时，除具备操作适用期长的优点外，其除胶后还不易出现缺陷、裂缝及裂纹等问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物，采用如下的技术方案：一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物，包括一种或多种通式(I)表示的碳环化合物和一种或多种通式(II)表示的碳环化合物；
通式(I)和(II)中：R1和R2分别独立选自
‑
H、C1‑
C
20
的烷基；R3分别独立的选自分子中具有两个
‑
NCO基团的异氰酸酯化合物；R4选自含有
‑
OH的多羟基化合物。
[0007]优选的，R3中分子中具有两个
‑
NCO基团的异氰酸酯化合物选自1，6
‑
四亚甲基二异氰酸酯、1，4
‑
环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯，4,4
’‑
二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、间苯二甲撑二异氰酸酯中的一种或多种。
[0008]优选的，R4中的直链型多羟基化合物选自聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚氧杂环丁烷、聚四氢呋喃、环氧丙烷和环氧乙烷共聚物中的一种。
[0009]第二方面，本申请提供一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物的制备方法，采用如下的技术方案：一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：S1、称取通式(I)所表示的碳环化合物，加热至110
‑
125℃，真空除水后，于氮气保护条件下自然冷却至室温，备用；S2、称取聚醚型多羟基化合物，加热至110
‑
120℃，真空除水后，于氮气保护条件下自然冷却至50
‑
60℃；先加入催化剂，再分级滴加R3中的具有两个
‑
NCO基团的异氰酸酯化合物，并以40
‑
70℃的反应温度反应1.5
‑
4.0h，至NCO含量稳定，即得聚醚型多羟基化合物改性异氰酸酯中间体；S3、将S1中所处理后的通式(I)所表示的碳环化合物在氮气保护条件下分批加入至S2中所得聚醚型多羟基化合物改性异氰酸酯中间体内，加入完毕后，补加催化剂，升温至80
‑
120℃继续反应1
‑
6h，至滴定NCO含量为O后，继续反应1
‑
2h，出料，即得柔性耐黄变的环氧树脂组合物。
[0010]优选的，所述S2中聚醚型多羟基化合物、催化剂和R3中的具有两个
‑
NCO基团的异氰酸酯化合物的质量比为100:(0.001
‑
3):(1
‑
45)。
[0011]优选的，所述S2中分级滴加异氰酸酯化合物的方法如下：一级滴加：先保持内温温度为50
±
10℃，滴加5
‑
15质量份的异氰酸酯化合物，搅拌10
‑
30min后，升温至60
±
10℃；二级滴加：再继续滴加10
‑
30质量份的异氰酸酯化合物，滴加完毕后继续保温1
‑
3h，至NCO含量为稳定值不变，即得聚醚型多羟基化合物改性异氰酸酯中间体。
[0012]优选的，所述S3中脱水干燥处理后的通式(I)所表示的碳环化合物、聚醚型多羟基化合物改性异氰酸酯中间体和催化剂的质量比为100:(10
‑
60):(0.001
‑
3)。
[0013]优选的，S3中分批加入的方法如下：一批投料：先于50
±
10℃下投入第1批，搅拌30min后；二级投料：待升温至70
±
10℃，投入第2批，继续搅拌30min后；三级投料：待升温至90
±
10，投入第3批，即可完成投料；然后保持在80
‑
120℃下继续反应1
‑
6h，至滴定NCO含量为O后，继续保温1
‑
3h，出料，即得柔性耐黄变的环氧树脂组合物。
[0014]第三方面，本申请提供一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物在胶黏剂、密封剂、灌封、芯片封装、LED封装，复合材料、涂料、环氧美缝剂、石材胶、罩光漆、饰品胶中的应用，用量为10
‑
100％。
[0015]优选的，所述环氧美缝剂还包括5
‑
100％的固化剂；所述固化剂为脂肪胺、脂环胺、改性胺类、聚醚胺中的一种或多种。
[0016]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请中的柔性耐黄变环氧树脂组合物，其通过具有两个
‑
NCO基团的异氰酸酯化合物和具有两个
‑
OH的直链型多羟基化合物等特定R基引入，显著增强了碳环型环氧树脂的韧性；此外上述改性方式所得的树脂组合物还不会对树脂基体原有的耐UV黄变性能产生影响，其仍具有良好的折光性能，经过紫外光老化后，强度保持率可达99％，应用时不易发生粉化脱落；2、本申请中分批加入通式(I)所表示化合物的方式，可有效促使NCO与树脂基体中的侧羟基接枝反应，并生成聚醚型多羟基化合物异氰酸酯接枝2分子环氧的结构，即通式(II)，从而实现增韧的目的；3、本申请中环氧树脂的羟基会因聚醚型多羟基化合物异氰酸酯的接枝反应而封闭，以此减小分子链段中的环氧基团纵向分子的运动能力从而在保持了耐热性的同时，增强了其耐热黄变性；同时意外发现，这种接枝方式并未改变环氧基团主链长度，但实验发现，侧链接枝后，这种改性聚合物具有合适的反应活性，从延长施工操作适用期和实际使用期限来说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性耐黄变的环氧树脂组合物，其特征在于，包括一种或多种通式(I)表示的碳环化合物和一种或多种通式(II)表示的碳环化合物；通式(I)和(II)中：R1和R2分别独立选自
‑
H、C1‑
C
20
的烷基；R3分别独立的选自分子中具有两个
‑
NCO基团的异氰酸酯化合物；R4选自含有
‑
OH的多羟基化合物。2.根据权利要求1所述的柔性耐黄变的环氧树脂组合物，其特征在于，R3中分子中具有两个
‑
NCO基团的异氰酸酯化合物选自1，6
‑
四亚甲基二异氰酸酯、1，4
‑
环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯，4,4
’‑
二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯，三甲基六亚甲基二异氰酸酯，间苯二甲撑二异氰酸酯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的柔性耐黄变的环氧树脂组合物，其特征在于，R4中的直链型多羟基化合物选自聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚氧杂环丁烷、聚四氢呋喃、环氧丙烷和环氧乙烷共聚物中的一种。4.权利要求1
‑
3任一所述柔性耐黄变的环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取通式(I)所表示的碳环化合物，加热至110
‑
125℃，真空除水后，于氮气保护条件下自然冷却至室温，备用；S2、称取聚醚型多羟基化合物，加热至110
‑
120℃，真空除水后，于氮气保护条件下自然冷却至50
‑
60℃；
先加入催化剂，再分级滴加R3中的具有两个
‑
NCO基团的异氰酸酯化合物，并以40
‑
70℃的反应温度反应1.5
‑
4.0h，至NCO含量稳定，即得聚醚型多羟基化合物改性异氰酸酯中间体；S3、将S1中所处理后的通式(I)所表示的碳环化合物在氮气保护条件下分批加入至S2中所得聚醚型多羟基化合物改性异氰酸酯中间体内，加入完毕后，补加催化剂，升温至80
‑
120℃继续反应1
‑
6h，至滴定NCO含量为O后，继续反应1
‑
2h，出料，即得柔性耐黄变的环氧树脂组合物。5.根据权利要求4所述柔性耐黄变的环氧树...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞亮，
申请(专利权)人：络合高新材料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：