[發明專利]一種環氧樹脂的增韌改性的方法

有效

• 申請號: 201710095628.8
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106832783B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 郭增榮;趙宇
• 申請（專利權）人: 中冶建筑研究總院有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L51/10;C08F292/00;C08F220/32;C08F220/14
• 代理公司: 11465 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 李冉

本發明提供了一種環氧樹脂的增韌改性的方法，包括：利用原子轉移自由基聚合反應ATRP在石墨烯的羥基位置上接枝聚合物長鏈，制備功能化石墨烯；將功能化石墨烯與環氧樹脂混合均勻，獲得改性的環氧樹脂。應用本發明可以有效改善環氧樹脂的抗沖擊韌性，同時也不會出現兩相結構、分散不均勻等影響環氧樹脂的固有特性的問題。

技術領域

本申請涉及有機高分子化合物制備技術領域，尤其涉及一種環氧樹脂的增韌改性的方法。

背景技術

環氧樹脂因其優良的物理機械性能、熱穩定性、優越的電性能以及突出的耐化學腐蝕性，已經被廣泛地應用于涂料、復合材料、高性能膠粘劑、電絕緣材料和航空、航天等領域。但是，環氧樹脂中含有大量的環氧基團，固化后的產物交聯密度大，因此存在性脆、抗沖擊性差等問題。近年來，對環氧樹脂的增韌改性一直是國內外研究的熱門課題。

傳統的環氧樹脂的改性主要為物理改性，其主要思路為將改性劑與環氧樹脂共混，共混后呈現兩相結構。傳統的改性環氧樹脂的途徑主要有：橡膠彈性體改性、熱塑性樹脂改性、剛性粒子改性等。改性劑一般具有較好的韌性，較高的模量。改性后的環氧樹脂在抗沖擊韌性方面確實得到了改善，但其帶來的弊端和問題也是明顯的：改性后的環氧樹脂的玻璃化轉變溫度彈性模量和粘度等均受到了一定程度的影響，限制了環氧樹脂的應用和現場操作性。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種環氧樹脂的增韌改性的方法，從而可以有效改善環氧樹脂的抗沖擊韌性，同時也不會出現兩相結構、分散不均勻等影響環氧樹脂的固有特性的問題。

本發明的技術方案具體是這樣實現的：

一種環氧樹脂的增韌改性的方法，該方法包括：

利用原子轉移自由基聚合反應ATRP在石墨烯的羥基位置上接枝聚合物長鏈，制備功能化石墨烯；

將功能化石墨烯與環氧樹脂混合均勻，獲得改性的環氧樹脂。

較佳的，所述利用ATRP在石墨烯的羥基位置上接枝聚合物長鏈，制備功能化石墨烯包括：

在氧化石墨烯的羥基位置上引入帶ATRP活性鹵素原子的側基，合成氧化石墨烯大分子引發劑；

采用ATRP引發單體發生聚合反應，將聚合物長鏈接枝到氧化石墨烯上，制備得到功能化石墨烯。

較佳的，所述在氧化石墨烯的羥基位置上引入帶ATRP活性鹵素原子的側基，合成氧化石墨烯大分子引發劑包括：

按照氧化石墨烯的羥基官能團與鹵代親核試劑的摩爾比為0.6～2.1:1或0.5～2.0:1，氧化石墨烯的羥基官能團與催化劑的重量比為5.0～20.0:1，將氧化石墨烯、鹵代親核試劑和催化劑加入一個配有攪拌的燒瓶中，在惰性氣體保護下，置于油浴中反應，得到氧化石墨烯大分子引發劑。

較佳的，所述鹵代親核試劑為在α-碳上具有活性取代基的鹵代羧酸類親核試劑或在α-碳上含有弱的R-X鍵的鹵代羧酸類親核試劑；

其中，R為N、S或O，X為Cl或Br。

較佳的，所述活性取代基為芳基、羰基或烯丙基。

較佳的，所述催化劑為對氧化石墨烯的羥基集團與羧酸類親核試劑間的反應具有催化作用的堿性化合物。

較佳的，所述催化劑為NaOH、KOH或四甲基銨鹽。

較佳的，所述氧化石墨烯的狀態為溶液狀態。

較佳的，所述氧化石墨烯為氧化程度為1％～60％的氧化石墨烯。

較佳的，所述氧化石墨烯溶液由氧化石墨烯粉末與作為第一溶劑的四氫呋喃或甲苯充分溶解后制得。

較佳的，該方法還進一步包括：