[發(fā)明專利]一種復(fù)合二元酸改性雙酚A型環(huán)氧樹脂及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510086715.8
• 申請(qǐng)日: 2015-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN104693148A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱蓓蓓;馬群鋒;劉金紅;楊林娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通職業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D303/24
• 分類號(hào): C07D303/24;C07D303/26;C07D301/00;C08G59/24
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有高斷裂伸長(zhǎng)率的柔韌性環(huán)氧樹脂及其制備方法，具體說(shuō)是一種復(fù)合二元酸改性雙酚A型環(huán)氧樹脂及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

雙酚A型環(huán)氧樹脂，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用面最廣的一類環(huán)氧樹脂。但由于其分子主鏈剛性苯環(huán)密度大，導(dǎo)致固化物質(zhì)硬性脆。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：解決雙酚A型環(huán)氧樹脂物化物質(zhì)硬性脆的問題，采用了將脂肪族二元羧酸的柔性鏈段引入因芳環(huán)密度較大而具有剛性的雙酚A型環(huán)氧樹脂的分子主鏈，賦予其柔性，并且以兩種鏈長(zhǎng)存在顯著差異的脂肪族二元羧酸搭配使用，避免使用單一的長(zhǎng)鏈二元酸(C36二聚脂肪酸)導(dǎo)致的固化物拉伸強(qiáng)度較低的不足。

技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種復(fù)合二元酸改性雙酚A型環(huán)氧樹脂，其具有如式(I)所示的結(jié)構(gòu)：

其中，m在0～2之間；M₁的結(jié)構(gòu)式如式(II)所示：

其中，n在0～1之間；M₂的結(jié)構(gòu)式為式(III)(VI)中的一項(xiàng)、兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上的組合：

-OOC-(CH₂)_Z-COO-

式(III)

其中，Z為2、3、4、7、8、10、14、16或20；

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，上述復(fù)合二元酸改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的制備方法，以復(fù)合二元酸和雙酚A型環(huán)氧樹脂為原料，在催化劑的作用下，進(jìn)行聚合反應(yīng)，即得所述復(fù)合二元酸改性雙酚A型環(huán)氧樹脂。

其中，所述復(fù)合二元酸為二十二碳二元酸、十八碳二元酸、十六碳二元酸、月桂二酸、癸二酸、壬二酸、己二酸、戊二酸、丁二酸中的任意一種與C36二聚脂肪酸的任意比例混合物。

其中，所述雙酚A型環(huán)氧樹脂是指環(huán)氧當(dāng)量為185～208g/eq的E-51型環(huán)氧樹脂。

進(jìn)一步，所述復(fù)合二元酸改性雙酚A型環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為220～800g/eq，酸值小于0.5mgKOH/g。

其中，所述聚合反應(yīng)的條件是：30min內(nèi)將物料升溫至130～160℃，保溫反應(yīng)2～6小時(shí)，至體系酸值低于0.5mgKOH/g時(shí)停止加熱，再將物料溫度冷卻至50℃以下。

其中，所述催化劑選自十二烷基三甲基氯化銨、四甲基氯化銨、四丁基溴化銨、芐基三乙基氯化銨、芐基三甲基溴化銨、三苯基磷中的一種或幾種的任意比例混合物。

其中，所述復(fù)合二元酸與雙酚A型環(huán)氧樹脂的投料比，滿足羧基與環(huán)氧基的摩爾比為1:1.5～10.0，兩種不同二元酸的羧基摩爾比為任意比例。

其中，所述的催化劑與復(fù)合二元酸的質(zhì)量百分比為0.01％～2.0％。

有益效果

以復(fù)合二元有機(jī)羧酸和雙酚A型環(huán)氧樹脂為原料，在催化劑作用下，通過聚合反應(yīng)，將脂肪族二元羧酸的柔性鏈段引入因芳環(huán)密度較大而具有剛性的雙酚A型環(huán)氧樹脂的分子主鏈，賦予其柔性，制得具有柔韌性的環(huán)氧樹脂，并且以兩種鏈長(zhǎng)存在顯著差異的脂肪族二元羧酸搭配使用，避免使用單一的長(zhǎng)鏈二元酸(C36二聚脂肪酸)導(dǎo)致的固化物拉伸強(qiáng)度較低的不足。復(fù)合二元酸改性雙酚A型環(huán)氧樹脂，既可以單獨(dú)使用，也可以與雙酚A型環(huán)氧樹脂配合使用，并在適宜的固化劑、固化促進(jìn)劑的作用下，最終轉(zhuǎn)變成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和高斷裂伸長(zhǎng)率的固化產(chǎn)物，可用作需要承受高應(yīng)變、抵抗應(yīng)力開裂的柔性材料，如彈性黏合劑、柔性封裝材料等。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

向帶有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝管的四口燒瓶中，依次加入己二酸9.63g，C36二聚脂肪酸114.0g，十二烷基三甲基氯化銨(催化劑)1.02g，E-51環(huán)氧樹脂312.2g；攪拌均勻，在30±5min內(nèi)，將物料加熱至160±2℃，并維持在該溫度下反應(yīng)，每間隔30min取樣測(cè)其酸值；當(dāng)體系酸值降至0.5mgKOH/g以下，停止加熱，并冷卻物料；當(dāng)物料溫度降至50℃以下，出料，即得復(fù)合二元酸改性雙酚A型環(huán)氧樹脂，其環(huán)氧當(dāng)量為400～450g/eq。

實(shí)施例2