[發明專利]一種耐熱型苯并噁嗪樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201510315216.1
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN104861650A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 花秀兵
• 申請（專利權）人: 花秀兵
• 主分類號: C08L79/04
• 分類號: C08L79/04;C08L83/04;C08G73/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及熱固性樹脂領域，具體是一種耐熱型苯并噁嗪樹脂及其制備方法。

背景技術

苯并噁嗪是一類由伯胺類化合物、甲醛和酚類化合物經縮合反應得到的含氮六元雜環化合物，可以在加熱或路易斯酸催化作用下發生開環聚合，形成結構上類似于酚醛樹脂的含氮聚合物。該樹脂具有優良的機械性能、耐熱性、加工性、固化過程無小分子放出、靈活的分子設計性、固化過程中體積近乎零收縮、低吸水率、低表面能優點。20世紀40年代，國外對酚類中間體、胺類中間體和甲醛的反應進行了較系統的研究，合成了含有苯并噁嗪環狀結構的中間體：

。

70年代以來，國外就苯并噁嗪的開環聚合反應和制品開發進行了初步研究。90年代以后，國內外在苯并噁嗪中間體的合成、開環聚合反應和結構與性能關系等方面開展了廣泛的研究。

然而，傳統的苯并噁嗪樹脂的熱穩定性和阻燃性能仍然不能滿足電子、航空航天等領域的要求，使得其在這些領域中的應用受到嚴重的限制。目前提高苯并噁嗪熱穩定性的方法主要是通過分子設計合成出含特殊基團的苯并噁嗪中間體，但是這些苯并噁嗪的合成工藝復雜，使得它們在實際應用中受到了限制。因此，如何研究出一種合成工藝簡單、低成本、高熱穩定性的苯并惡嗪樹脂具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種合成工藝簡單、低成本、高熱穩定性的耐熱型苯并噁嗪樹脂及其制備方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種耐熱型苯并噁嗪樹脂，按照質量份數的原料由苯并噁嗪基體樹脂45-85份、水溶性硅樹脂5-55份和溶劑0-25份組成。

作為本發明進一步的方案：按照質量份數的原料由苯并噁嗪基體樹脂50-70份、水溶性硅樹脂20-35份和溶劑5-15份組成。

作為本發明進一步的方案：所述苯并噁嗪基體樹脂由苯酚、4，4-二氨基二苯甲烷和多聚甲醛制成，苯酚：4，4-二氨基二苯甲烷的摩爾比為1.8-2.5：1，多聚甲醛：4，4-二氨基二苯甲烷的質量比為3.64-6.47。

作為本發明進一步的方案：所述苯并噁嗪基體樹脂的制備方法，包括以下步驟：以苯酚、4，4-二氨基二苯甲烷和多聚甲醛為反應起始原料，在反應器中加入水、苯酚和4，4-二氨基二苯甲烷，攪拌，攪拌速度為50-80r/min，攪拌均勻后，將溫度升至82-88℃，繼續攪拌，邊攪拌邊緩慢加入多聚甲醛，反應5-5.5h，反應結束后，開始在溫度為72-75℃、壓強為-0.1MPa的真空條件下脫水，以脫除多余的溶劑和水，直至無氣泡產生，得到金黃色液體，即為苯并噁嗪基體樹脂。

作為本發明進一步的方案：所述水溶性硅樹脂由四官能Si-18和甲基三乙氧基硅烷制成，所述四官能Si-18：甲基三乙氧基硅烷的摩爾比為1：0.6-0.7。

作為本發明進一步的方案：所述水溶性硅樹脂的制備方法，包括以下步驟：按比例稱取四官能Si-18和甲基三乙氧基硅烷混合，在pH=3、溫度為15-30℃的條件下進行水解縮聚反應，制得水溶性硅樹脂。

作為本發明進一步的方案：所述溶劑為氯仿、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃、苯、甲苯和二甲苯中的一種或多種的混合物。

所述的耐熱型苯并噁嗪樹脂的制備方法，包括以下步驟：

（1）共混，包括：

1）溶液共混：按比例稱取苯并噁嗪基體樹脂和水溶性硅樹脂，于10-30℃溫度下溶解于溶劑中，得到混合溶液，然后制備預浸料及復合材料；或在溫度100-110℃，真空度為0.06-0.08MPa的真空條件下脫除溶劑1-1.2h，制備樹脂澆鑄體；

2）熔融共混：按比例稱取苯并噁嗪基體樹脂和水溶性硅樹脂，在帶有攪拌器和加熱裝置的容器中，混合20-30min，混合溫度為80-120℃，冷卻備用；或在真空度為0.06－0.08MPa的真空條件下按熔融工藝，制備樹脂澆鑄體；

3）機械共混：按比例稱取苯并噁嗪基體樹脂和水溶性硅樹脂，將其粉碎為細粉，再在室溫下通過機械攪拌或捏合工藝混合均勻，得到固體粉狀的混合物，經模壓、層壓或注射工藝制備復合材料；

（2）共混樹脂的熱處理成型：將上述共混的復合材料或者樹脂澆鑄體，在185-200℃溫度下，固化3-4h，得到耐熱型苯并噁嗪樹脂。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明方法工藝流程簡便，提高了生產效率，操作方便。