[發(fā)明專利]一種耐高溫磷氮型無溶劑環(huán)氧基體樹脂及其制備方法

在審

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• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104497480A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 虞鑫海;吳馮;洪穎;王婧怡;倪柳青
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學;上海睿兔電子材料有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L79/08;C08L85/02;C08G79/02
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所31233
• 代理人: 黃志達

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子樹脂領(lǐng)域，特別涉及一種耐高溫磷氮型無溶劑環(huán)氧基體樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧樹脂是泛指含有兩個或者兩個以上環(huán)氧基，以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族鏈段為主鏈的高分子預(yù)聚體。其與固化劑反應(yīng)便可形成三維網(wǎng)狀的熱固性材料，具有良好的性能，應(yīng)用于各種領(lǐng)域。環(huán)氧樹脂的種類很多，按照其化學結(jié)構(gòu)和環(huán)氧基的結(jié)合方式可分為五大類，分別為：縮水甘油醚類，縮水甘油酯類，縮水甘油胺類，脂肪族環(huán)氧化合物，脂環(huán)族環(huán)氧化合物此外，還有雜環(huán)型環(huán)氧樹脂和混合型環(huán)氧樹脂，即分子結(jié)構(gòu)中含有雜環(huán)的高性能環(huán)氧樹脂和分子結(jié)構(gòu)中同時具有兩種不同類型環(huán)氧基的環(huán)氧化合物。

眾所周知，環(huán)氧樹脂具有許多優(yōu)良的性能：(1)良好的粘接性能：粘接強度高，粘接面廣，它與許多金屬(如鐵、鋼、銅、鋁、金屬合金等)或非金屬材料(如玻璃、陶瓷、木材、塑料等)的粘接強度非常高，有的甚至超過被粘材料本身的強度，因此可用于許多受力結(jié)構(gòu)件中，是結(jié)構(gòu)型粘合劑的主要成分之一；(2)良好的加工性能：環(huán)氧樹脂配方的靈活性、加工工藝和制品性能的多樣性是高分子材料中最為突出的；(3)良好的穩(wěn)定性能：環(huán)氧樹脂的固化主要是依靠環(huán)氧基的開環(huán)加成聚合，因此固化過程中不產(chǎn)生低分子物，其固化收縮率是熱固性樹脂中最低的品種之一，一般為1％-2％，如果選擇適當?shù)奶盍峡墒故湛s率降至0.2％左右；固化后的環(huán)氧樹脂主鏈是醚鍵、苯環(huán)、三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)，因此具有優(yōu)異的耐酸堿性。

因此，環(huán)氧樹脂在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用：無論是高新技術(shù)領(lǐng)域還是通用技術(shù)領(lǐng)域，無論是國防軍工還是民用工業(yè)，乃至人們的日常生活中均能看到它的蹤跡。

中國發(fā)明專利CN101619123A公開了一種耐高溫復(fù)合材料基體樹脂及其制備方法，該基體樹脂的基本組成為：馬來酰亞胺基聚酰亞胺粉末、二烯丙基化合物和雙馬來酰亞胺樹脂粉末，其重量比為1：2-6：4-8；制備方法為：將馬來酰亞胺基聚酰亞胺粉末、二烯丙基化合物和雙馬來酰亞胺樹脂粉末放入反應(yīng)釜中，加熱升溫進行熔融聚合反應(yīng)3-7小時，趁熱倒入冷卻槽中冷卻凝固，粉碎，隨后在有機溶劑中溶解，獲得了均相透明的耐高溫復(fù)合材料基體樹脂。其中，馬來酰亞胺基聚酰亞胺粉末的制備方法包括如下兩個步驟：(1)將1,4-雙(2,4-二氨基苯氧基)苯和強極性非質(zhì)子有機溶劑放入反應(yīng)釜中，室溫下，攪拌溶解完全后，加入馬來酸酐固體粉末，室溫下攪拌反應(yīng)1-2小時后，加入芳香族二元伯胺，室溫下攪拌，完全溶解后，加入芳香族二元酸酐，室溫下攪拌反應(yīng)5-8小時，獲得均相透明粘稠狀的樹脂溶液。(2)在上述(1)的樹脂溶液中，加入脫水劑和催化劑，室溫下攪拌反應(yīng)2-4小時后，加熱升溫至70℃-100℃，高速攪拌反應(yīng)4-6小時，加入沉析劑，析出固體粉末，冷卻至室溫，過濾，洗滌，干燥，得到馬來酰亞胺基聚酰亞胺粉末。

中國發(fā)明專利CN101704989A公開了一種先進復(fù)合材料用含氟亞胺基體樹脂及其制備方法，該基體樹脂的基本組成為：含氟聚酰亞胺低聚物粉末、含氟活性聚酰亞胺粉末、多官能環(huán)氧樹脂和固化劑，其中，含氟聚酰亞胺低聚物粉末的重量百分數(shù)為1％-15％；含氟活性聚酰亞胺粉末的重量百分數(shù)為5％-20％；制備方法為：將含氟活性聚酰亞胺粉末、多官能環(huán)氧樹脂和含氟聚酰亞胺低聚物粉末放入反應(yīng)釜中，加熱升溫進行本體聚合反應(yīng)1-3小時，隨后在有機溶劑中溶解，加入固化劑，攪拌溶解，獲得了均相透明的先進復(fù)合材料用含氟亞胺基體樹脂。其中，含氟聚酰亞胺低聚物粉末的制備方法包括如下兩個步驟：(1)將含氟二胺單體、非含氟二胺單體和強極性非質(zhì)子有機溶劑放入反應(yīng)釜中，室溫下，攪拌溶解完全后，加入芳香族二酐固體粉末，室溫下攪拌反應(yīng)1小時后，獲得均相透明的含氟聚酰胺酸低聚物樹脂溶液。(2)在上述(1)的樹脂溶液中，加入脫水劑和催化劑，室溫下攪拌反應(yīng)1小時后，加熱升溫至80℃-100℃，高速攪拌反應(yīng)3小時，加入沉析劑，析出固體粉末，冷卻至室溫，過濾，洗滌，干燥，得到含氟聚酰亞胺低聚物粉末；將2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷代替上述(1)中的含氟二胺單體，重復(fù)(1)、(2)步驟，制得含氟活性聚酰亞胺粉末。

有關(guān)耐高溫環(huán)氧粘合劑體系已經(jīng)有所報道：中國專利CN101148656A公開一種耐高溫無溶劑環(huán)氧膠粘劑的制備方法，其主要特征在于：TGDDM環(huán)氧樹脂、增韌劑、氫化雙酚A、固化劑、促進劑混合均勻，制得了耐高溫無溶劑環(huán)氧膠粘劑。但其耐高溫性能仍然有較大的局限性，未能滿足許多高溫環(huán)境下的實際應(yīng)用。