[發明專利]一種十二碳二元酸改性雙酚A型環氧樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201510086735.5
• 申請日: 2015-02-17
• 公開（公告）號: CN104693149A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 馬群鋒;朱蓓蓓;劉金紅;楊林娟;張守道
• 申請（專利權）人: 南通職業大學
• 主分類號: C07D303/24
• 分類號: C07D303/24;C07D303/26;C07D301/00;C08G59/24
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種十二碳二元酸改性雙酚A型環氧樹脂及其制備方法。

背景技術

雙酚A型環氧樹脂，是目前產量最大、應用面最廣的一類環氧樹脂。但由于其分子主鏈剛性苯環密度大，導致固化物質硬性脆。

發明內容

本發明的目的是解決雙酚A型環氧樹脂物化物質硬性脆的問題，將有較長脂肪族碳鏈的柔性鏈段引入因芳環密度較大而具有剛性的雙酚A型環氧樹脂的分子主鏈，賦予其柔性。

技術方案：

根據本發明的一個方面，一種十二碳二元酸改性雙酚A型環氧樹脂，其具有如式(I)所示的結構：

其中，m在0～2之間；

M₁的結構式如式(II)所示：

其中，n在0～1之間；

M₂的結構式如式(III)所示：

-OOC-(CH₂)₁₀-COO-

式(III)。

根據本發明的另一個方面，上述十二碳二元酸改性雙酚A型環氧樹脂的制備方法，以十二碳二元羧酸和雙酚A型環氧樹脂為原料，在催化劑的作用下，進行聚合反應，即得所述十二碳二元酸改性雙酚A型環氧樹脂。

其中，所述十二碳二元羧酸中的十二碳二元羧酸含量在98％以上。

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

其中，所述十二碳二元酸改性雙酚A型環氧樹脂的環氧當量為220～800g/eq，酸值小于0.5mgKOH/g。

其中，所述聚合反應的條件是：30min內將原料和催化劑組成的物料升溫至130～160℃，保溫反應2～6小時，至體系酸值低于0.5mgKOH/g時停止加熱，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，所述十二碳二元羧酸與雙酚A型環氧樹脂的投料比滿足羧基與環氧基的摩爾比為1:1.5～10.0。

其中，所述催化劑與十二碳二元羧酸的質量百分比為0.01～2.0％。

有益效果

以十二碳二元羧酸和雙酚A型環氧樹脂為原料，在催化劑作用下，通過聚合反應，將脂肪族柔性鏈段引入因芳環密度較大而具有剛性的雙酚A型環氧樹脂的分子主鏈，賦予其柔性，制得具有柔韌性的十二碳二元酸改性雙酚A型環氧樹脂，其既可以單獨使用，也可以與雙酚A型環氧樹脂配合使用，并在適宜的固化劑、固化促進劑的作用下，最終轉變成具有三維網絡結構和高斷裂伸長率的固化產物，可用作需要承受高應變、抵抗應力開裂的柔性材料，如彈性黏合劑、發光材料柔性封裝等。

具體實施方式

實施例1

向帶有電動攪拌器、溫度計和回流冷凝管的四口燒瓶中，依次加入十二碳二元羧酸84.66g，四甲基氯化銨(催化劑)1.02g，E-51環氧樹脂355.5g；攪拌均勻，然后在30±5min內，將物料加熱至150±2℃，并維持在該溫度下進行聚合反應；每間隔30min取樣測其酸值，當體系酸值降至0.5mgKOH/g以下，停止加熱，并冷卻物料；當物料溫度降至50℃以下，出料，即得十二碳二元酸改性雙酚A型環氧樹脂，其環氧當量為400～450g/eq。

實施例2

向帶有電動攪拌器、溫度計和回流冷凝管的四口燒瓶中，依次加入十二碳二元羧酸65.42g，芐基三乙基氯化銨(催化劑)0.58g，E-51環氧樹脂359.9g；攪拌下，在30±5min內，將物料加熱至140±2℃，并維持在該溫度下進行聚合反應；每間隔30min取樣測其酸值，當體系酸值降至0.5mgKOH/g以下，停止加熱，并冷卻物料；當物料溫度降至50℃以下，出料，即得十二碳二元酸改性雙酚A型環氧樹脂，其環氧當量為330～370g/eq。

實施例3

向帶有電動攪拌器、溫度計和回流冷凝管的四口燒瓶中，依次加入十二碳二元羧酸50.01g，芐基三甲基溴化銨(催化劑)0.30g，E-51環氧樹脂383.6g；攪拌下，在30±5min內，將物料加熱至130±2℃，并維持在該溫度下進行聚合反應；每間隔30min取樣測其酸值，當體系酸值降至0.5mgKOH/g以下，停止加熱，并冷卻物料；當物料溫度降至50℃以下，出料，即得十二碳二元酸改性雙酚A型環氧樹脂，其環氧當量為280～320g/eq。