[發明專利]一種液晶環氧樹脂改性雙酚A環氧樹脂的方法

無效

• 申請號: 200810052793.6
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101260224A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 劉國棟;李卿;張廣林;高俊剛
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C08L63/02
• 分類號: C08L63/02;C08K5/17;C08J3/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 廖曉榮

技術領域

本發明涉及雙酚A環氧樹脂的改性，具體為一種液晶環氧樹脂(LCER)改性雙酚A環氧樹脂的方法。

背景技術

雙酚A環氧樹脂是一類重要的熱固性樹脂，是聚合物復合材料中應用最廣泛的基體樹脂，具有優異的黏接性能、耐磨性能、力學性能、電絕緣性能、化學穩定性能、耐高低溫性能，并且收縮率低、易加工成型、成本低廉，在膠黏劑、電子儀表、輕工、建筑、機械、航天航空、涂料、電子電氣絕緣材料及復合材料等領域得到廣泛應用。

但是固化后的雙酚A環氧樹脂為交聯度很高的熱固性材料，產生典型的脆性擴展，故其脆性較大，使其應用受到限制。未改性的雙酚A環氧樹脂用作膠粘劑時，粘接強度相對較低；用作涂料時，成膜性較差，膜層發脆；用作絕緣灌封材料時，往往產生裂紋。這些缺點大大限制了它在某些高技術領域的應用。

近年來，結構黏接材料、封裝材料、纖維增強材料、層壓板、集成電路等方面要求環氧樹脂材料具有更好的綜合性能，如耐熱性、耐水性、耐化學藥品性優良等，所以對雙酚A環氧樹脂的改性已成為研究的熱點。

液晶高分子是一種在特定條件下呈現出液晶態的高分子，同時具有液晶的取向有序性和高分子質量，具有優異的力學性能以及其他材料不能比擬的物理性能，因此受到學術界和工業界的共同關注。

液晶環氧樹脂(LCER)一方面具有液晶高分子的有序性，另一方面其端基是環氧基團，與雙酚A環氧樹脂的相容性好，故與雙酚A環氧樹脂共混后，可在雙酚A環氧樹脂的固化過程中呈現出液晶相，并將其分子取向的有序性固化在雙酚A環氧樹脂中，從而提高雙酚A環氧樹脂的耐熱性和機械性能。

如文獻高分子學報，2002，5(10)：682報道了液晶環氧4，4′-二縮水甘油醚基二苯基酰氧(PHBHQ)質量百分比為23％時，固化后環氧樹脂的沖擊強度達到33.5kJ/m²，PHBHQ用量增大至50％時，增韌樹脂的沖擊強度達40.2kJ/m²，比不含PHBHQ時提高了一倍，但是，PHBHQ由實驗室合成，并且用量較大，不利于環氧樹脂改性的工業化應用，同時經濟效益較差。

發明內容

目前使用LCER改性雙酚A環氧樹脂是存在著一些缺點，比如改性后的雙酚A環氧樹脂的耐熱性和沖擊韌性不能同時明顯提高，存在著LCER在環氧樹脂改性過程中用量大的問題，在這種情況下，LCER改性雙酚A環氧樹脂的使用范圍受到了限制，并且不易操作，經濟效益較差。本發明提供的液晶環氧樹脂改性雙酚A環氧樹脂的方法，不但能同時提高雙酚A環氧樹脂的耐熱性和沖擊韌性，而且LCER用量較小，可進一步拓寬雙酚A環氧樹脂的使用范圍。

本發明的技術方案是一種液晶環氧樹脂LCER改性雙酚A環氧樹脂的方法，其特征為包括以下配方及步驟：

組成??????????????????????????????????質量配比

雙酚A環氧樹脂?????????????????????????100

液晶環氧樹脂??????????????????????????2-8

固化劑：對對’-二氨基-二苯-甲烷(DDM)??20-30

第一步：將雙酚A環氧樹脂與液晶環氧樹脂按照以上配比混合，在90-150℃溫度下，使兩者混合均勻；

第二步：自然降溫，體系溫度降至70℃，加入固化劑，攪拌，同時真空脫泡；

第三步：梯度升溫固化，其過程為在80℃保持2小時，在120℃保持2小時，在150℃保持2小時，在180℃保持3小時，最后得到改性的雙酚A環氧樹脂。

上面所述液晶環氧樹脂(LCER)為二羥基聯苯二環氧甘油醚(DGEBP)、雙環氧丙氧基乙氧基苯甲酸對苯二酚酯(PDEEB)、4-環氧丙氧基乙氧基苯甲酸甲基對苯二酚酯(MPDEEB)、4-環氧丙氧基苯甲酸對苯二酚酯(PEPB)和4-環氧丙氧基苯甲酸甲基對苯二酚酯(MPEPB)中的一種物質或幾種的混合物。

本發明的有益效果為：能夠很明顯的改善雙酚A環氧樹脂的沖擊韌性和耐熱性，改性后雙酚A環氧樹脂的沖擊韌性和熱變形溫度最大值分別可達45.0kJ/m²和153.6℃，是純環氧樹脂固化后的沖擊韌性的2.4倍，熱變形溫度提高了17℃，同時液晶環氧樹脂的用量較小，其用量僅為基體雙酚A環氧樹脂的2wet％-8wet％，有優良的經濟效益和應用價值。

具體實施方式：

實施例1

雙酚A環氧樹脂E51與液晶環氧樹脂的共混、固化成型，由以下配比制成：