[發(fā)明專利]苯并噁嗪樹脂

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280006411.0
• 申請(qǐng)日: 2012-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN103339202A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史蒂芬·理查德·沃德;保羅·克勞斯;羅賓·馬斯科爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 氰特科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L79/02
• 分類號(hào): C08L79/02;C08L81/06
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 容春霞

相關(guān)申請(qǐng)案交叉參考

本申請(qǐng)案主張2011年1月25日申請(qǐng)的英國(guó)專利申請(qǐng)案第1101302,6號(hào)的優(yōu)先權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及苯并噁嗪封端的含砜分子的制備和其作為苯并噁嗪樹脂中增韌劑的增容劑的用途，以及苯并噁嗪封端的含砜分子本身作為苯并噁嗪樹脂中的增韌劑的用途。

背景技術(shù)

在熱固性樹脂中使用苯并噁嗪化合物具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括其相對(duì)長(zhǎng)的貯藏期限、分子設(shè)計(jì)靈活性、低成本、高玻璃轉(zhuǎn)化溫度、高模量、相對(duì)低的粘度、阻燃性、低吸濕性和極低收縮率。另外，由于其聚合是通過開環(huán)機(jī)制(如下文反應(yīng)圖1中針對(duì)二官能苯并噁嗪所示)實(shí)現(xiàn)的，因此可避免生成麻煩的縮合副產(chǎn)物。

反應(yīng)圖1

WO-95/31447-A教示在無溶劑系統(tǒng)中制備多種苯并噁嗪化合物。然而，盡管苯并噁嗪相對(duì)于其它熱固性基質(zhì)具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但其主要缺點(diǎn)在于其一般極脆，且無市售純苯并噁嗪基質(zhì)適用于高性能復(fù)合物中。通常，苯并噁嗪與常用熱塑性增韌劑具有極差相容性，且這種不相容性導(dǎo)致在混合期間難以將熱塑性材料溶于基礎(chǔ)樹脂中，或在固化期間導(dǎo)致熱塑性材料的總體相分離。苯并噁嗪系統(tǒng)的增韌已限制于使用橡膠、改質(zhì)苯并噁嗪?jiǎn)误w和低性能熱塑性材料，但這些材料也會(huì)降低苯并噁嗪的有益性質(zhì)，最顯著的是模量和高玻璃轉(zhuǎn)化溫度。

可從市場(chǎng)購(gòu)得若干種苯并噁嗪雜合系統(tǒng)(例如可以MT樹脂購(gòu)得的苯并噁嗪-環(huán)氧樹脂雜合系統(tǒng))，但添加共反應(yīng)物(環(huán)氧樹脂)可抵消苯并噁嗪的一些優(yōu)點(diǎn)。目前沒有可得的苯并噁嗪系統(tǒng)既能保留純苯并噁嗪的所有有益性質(zhì)又能展現(xiàn)適用于高性能應(yīng)用的韌性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決一個(gè)或一個(gè)以上上述問題。具體來說，本發(fā)明的目的是提供展現(xiàn)高韌性和極佳模量的苯并噁嗪熱固性樹脂。本發(fā)明的另一目的是提供展現(xiàn)高韌性和極佳模量的苯并噁嗪熱固性樹脂，其中所述熱固性樹脂組份是由苯并噁嗪樹脂組成。

根據(jù)本發(fā)明，提供可固化聚合物組合物，其包含：

(A)熱固性苯并噁嗪樹脂前體組份；

(B)任選地含有芳基砜的苯并噁嗪組份，和

(C)聚芳基砜熱塑性增韌劑組份，

其中在不存在組份(B)時(shí)，所述組份(C)包含一個(gè)或一個(gè)以上苯并噁嗪側(cè)基和/或端基。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供熱固性樹脂組合物，其源自包含以下組份的組合物任選地在固化劑存在下的反應(yīng)：

(A)熱固性苯并噁嗪樹脂前體組份；

(B)任選地含有芳基砜的苯并噁嗪組份；和

(C)聚芳基砜熱塑性增韌劑組份，

其中在不存在組份(B)時(shí)，所述組份(C)包含一個(gè)或一個(gè)以上苯并噁嗪側(cè)基和/或端基。

附圖說明

圖1圖解說明根據(jù)一個(gè)實(shí)例的聚合物組合物的固化周期。

圖2是用于比較的固化聚合物樣品的照片。

圖3是掃描電子顯微鏡(SEM)圖像，其顯示熱塑性增韌劑在樹脂基質(zhì)中的不均勻粒子形態(tài)。

圖4是SEM圖像，其顯示熱塑性增韌劑在樹脂基質(zhì)中的細(xì)粒子形態(tài)。

具體實(shí)施方式

本文所用“可固化聚合物組合物”是指固化前組合物且“熱固性樹脂組合物”是指固化后組合物。

組份(B)是相對(duì)低分子量的單體或寡聚的含有芳基砜的苯并噁嗪化合物，其與熱固性苯并噁嗪樹脂前體組份(A)相互作用且使聚芳基砜熱塑性組份(C)與基質(zhì)樹脂相容。人們相信，組份(B)發(fā)揮作用而改變基礎(chǔ)樹脂的溶解性參數(shù)，從而使得可控制形態(tài)。

在第一實(shí)施例中，組份(C)未經(jīng)苯并噁嗪端基官能化，且組份(B)是強(qiáng)制性的。此實(shí)施例中未官能化的聚芳基砜熱塑性增韌劑(即無苯并噁嗪端基)在下文中稱作組份(C-i)。

在第二實(shí)施例中，組份(C)經(jīng)一個(gè)或一個(gè)以上苯并噁嗪端基官能化并同時(shí)表現(xiàn)增韌功能和增容功能。苯并噁嗪基團(tuán)在聚芳基砜熱塑性增韌劑末端上的形成使得熱塑性材料可反應(yīng)為熱固性基質(zhì)樹脂(A)并與所述樹脂相容。此實(shí)施例中的官能化聚芳基砜熱塑性增韌劑(即包含苯并噁嗪端基)在下文中稱作組份(C-ii)。在此實(shí)施例中，組份(B)可存在或可不存在，但在組份(C)的數(shù)目平均分子量為約7000或更高、尤其約9000或更高的那些實(shí)施例中，優(yōu)選地存在組份(B)。

本發(fā)明通過使熱塑性增韌劑與苯并噁嗪樹脂相容，從而實(shí)現(xiàn)苯并噁嗪樹脂的增韌且不顯著降低其模量或玻璃轉(zhuǎn)化溫度來使得苯并噁嗪熱固性樹脂可用于高性能復(fù)合物中(例如用于要求嚴(yán)格的宇航應(yīng)用中)。