[發明專利]一種適合RTM成型的改性酚醛樹脂及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410306568.6
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104086727A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 羅振華;王曉鵬;張勃興;李昊;趙彤
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08G8/30
• 分類號: C08G8/30;C08L61/14
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙) 11417
• 代理人: 劉元霞;謝蓉

1.一種適合RTM成型工藝的改性酚醛樹脂，其是通過鄰苯二甲腈基酚醛樹脂(PN)和間氨基苯乙炔單體(3-APA)之間的熱共混工藝制備的。

其中，優選地，所述PN和3-APA結構如下所示：

2.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂，其特征在于，所述PN的醚化程度為0-100％，但不為0，如30％、50％、80或100％。優選地，其數均分子量為390g/mol-5000g/mol。具體可為985g/mol-2677g/mol、1150g/mol-2342g/mol、390g/mol、985g/mol、1150g/mol、2050g/mol、2342g/mol或2677g/mol。

優選地，所述的3-APA的用量占改性酚醛樹脂總質量的0～100％，但不為0和100％。優選用量為20～80％，更優選為20～60％，具體如20％，30％，40％，50％。

3.權利要求1或2所述的適合RTM成型的改性酚醛樹脂的制備方法，其通過鄰苯二甲腈基酚醛樹脂(PN)和間氨基苯乙炔單體(3-APA)之間的熱共混工藝制備。

4.權利要求3所述的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：在惰性氣體的保護下，把PN或3-APA加熱到一定溫度，把另一組分3-APA或PN加入上一組分中，邊加熱，邊攪拌，直至獲得均一透明的樹脂。

優選地，所述的3-APA的用量占改性酚醛樹脂總質量的0～100％，但不為0和100％。優選用量為20～80％，更優選為20～60％，具體如20％，30％，40％，50％。

優選地，所述惰性氣體可以為氮氣、氬氣或氦氣，優選氮氣。

優選地，所述共混反應的溫度為30～150℃；優選80～110℃，如90℃、100℃或110℃；所述共混反應的時間為0～4小時，但不為0小時，優選1～2小時。

5.權利要求4所述的制備方法，其特征在于，具體可按如下a)或b)兩種方式進行：

方式a)

1)在惰性氣體保護下，將3-APA預熱到50-120℃；

2)在攪拌的狀態下，將PN的粉末在惰性氣體保護下，緩慢加入到預熱好的3-APA中；

3)在惰性氣體保護下，將體系加熱到90-150℃，并在此溫度攪拌反應0-4小時，至體系均一透明，制備出所述的改性酚醛樹脂；

4)反應完畢后，趁熱倒出產物，低溫下密封保存。

方式b)

1)在惰性氣體保護下，將PN的粉末加熱至90-150℃，使其熔融；

2)在邊通惰性氣體、邊攪拌的情況下，將3-APA一次性加入到熔融的PN體系中；

3)在惰性氣體保護下，將體系加熱到90-150℃，攪拌反應0-4小時，至體系均一透明，制備出所述的改性酚醛樹脂；

4)反應完畢后，趁熱倒出產物，低溫下密封保存。

優選地，所述惰性氣體可以為氮氣、氬氣或氦氣，優選氮氣。

6.權利要求3至5中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述PN是按以下方法制備的：

在堿性催化劑下，通過線型酚醛樹脂與硝基取代鄰苯二甲腈之間的親核取代反應制備，其中，所述硝基取代鄰苯二甲腈的用量為所述線型酚醛樹脂中酚羥基摩爾數的0-100％，但不為0，如30％、50％、80或100％。

優選地，所述線型酚醛樹脂的數均分子量M_n為260g/mol～2000g/mol。具體可為510g/mol-1200g/mol、640g/mol-930g/mol、260g/mol、510g/mol、640g/mol、850g/mol、930g/mol、1200g/mol或2000g/mol。

優選地，所述硝基取代鄰苯二甲腈可為3-硝基取代鄰苯二甲腈或4-硝基取代鄰苯二甲腈或二者的混合物。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，PN的醚化程度為0-100％，但不為0，如30％、50％、80或100％，所述PN的數均分子量為390g/mol-5000g/mol。具體可為985g/mol-2677g/mol、1150g/mol-2342g/mol、390g/mol、985g/mol、1150g/mol、2050g/mol、2342g/mol或2677g/mol。