[發(fā)明專利]環(huán)氧化苯乙烯?丁二烯?雙環(huán)庚烯嵌段共聚物及其制備方法和用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710498147.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107200820A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭永軍;張新權(quán);溫文彥;布施建明;漆小龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江門盈驊光電科技有限公司
• 主分類號(hào): C08F293/00
• 分類號(hào): C08F293/00;C08F8/08;C08L53/02;C08L63/00;B32B15/082;B32B15/18;B32B15/20;B32B37/06;B32B37/10
• 代理公司: 廣州廣信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44261
• 代理人: 張文雄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯-雙環(huán)庚烯嵌段共聚物及其制備方法和用途，能夠改善熱塑性樹(shù)脂對(duì)纖維的浸潤(rùn)性，并使其具備高強(qiáng)度、高耐熱等特征，是一種能夠改善熱固性樹(shù)脂使其具備可熱成型性的共聚物及相應(yīng)的組合物。屬于化工產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料通常具有優(yōu)良的物理、力學(xué)、電學(xué)、耐化學(xué)腐蝕、輕量化等綜合性能，并且具有易加工成型的特點(diǎn)，在汽車、電子、電器、醫(yī)藥、建材以及軍事領(lǐng)域等行業(yè)得都到了快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。

而樹(shù)脂基復(fù)合材料又分為熱塑性復(fù)合材料和熱固性復(fù)合材料兩大類型。熱塑性復(fù)合材料除了具備耐化學(xué)腐蝕、輕量化等綜合性能外，還具有優(yōu)良韌性、耐沖擊性、維修方便以及可重復(fù)加工和回收利用等特點(diǎn)，但熱塑性復(fù)合材料存在熱變形溫度低、剛性差、耐溶劑和化學(xué)藥品性差、對(duì)纖維材料的浸潤(rùn)性差等問(wèn)題。熱固性復(fù)合材料在固化前是小分子結(jié)構(gòu)，對(duì)纖維材料浸潤(rùn)效果好，固化具有耐高溫、剛性強(qiáng)、耐溶劑和耐化學(xué)藥品性好等優(yōu)點(diǎn)，但存在耐沖擊性能較差、只能一次成型而無(wú)法重復(fù)成型加工等問(wèn)題。

特別是目前碳纖維制品市場(chǎng)，都是采用真空導(dǎo)入、RTM、預(yù)浸料手工貼合等傳統(tǒng)工藝，經(jīng)固化成型、打磨、噴涂等作業(yè)方式，效率低、良率低、制造成本高、無(wú)法工業(yè)化大批量生產(chǎn)，大大限制了碳纖維材料的應(yīng)用和市場(chǎng)推廣。

因此，有必要開(kāi)發(fā)一種纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料，使之具有熱固化后具備熱塑性和熱固性復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)，并克服它們的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一，是為了解決熱塑性復(fù)合材料存在熱變形溫度低、剛性差、耐溶劑和化學(xué)藥品性差、對(duì)纖維材料的浸潤(rùn)性差等問(wèn)題及熱固性復(fù)合材料存在耐沖擊性能較差、只能一次成型而無(wú)法重復(fù)成型加工的問(wèn)題，提供一種環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯- 雙環(huán)庚烯嵌段共聚物，具有剛性強(qiáng)、耐溶劑和化學(xué)藥品性好、對(duì)纖維材料的浸潤(rùn)性好及差等耐沖擊性能較好、可重復(fù)成型加工等特點(diǎn)。

本發(fā)明的目的之二，是為了提供一種環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯-雙環(huán)庚烯嵌段共聚物的制備方法。

本發(fā)明的目的之三，是為了提供一種環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯-雙環(huán)庚烯嵌段共聚物的用途。

本發(fā)明的目的之一可以通過(guò)如下技術(shù)方案達(dá)到：

環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯-雙環(huán)庚烯嵌段共聚物，其特征在于：

1)由單體物質(zhì)苯乙烯類化合物、丁二烯、雙環(huán)庚烯、自由基引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑經(jīng)化學(xué)反應(yīng)結(jié)合獲得，各物質(zhì)組分在嵌段共聚物的質(zhì)量百分含量為：苯乙烯類化合物 20-80％，雙環(huán)庚烯10-60％，丁二烯0.5-5％，自由基引發(fā)劑添0.01％-10％，鏈轉(zhuǎn)移劑 1-5％；

2)所述環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯-雙環(huán)庚烯嵌段共聚物中含有2個(gè)或以上環(huán)氧基團(tuán)，即可作為單純的熱塑性樹(shù)脂使用，以及在固化劑條件下有一定的固化交聯(lián)，具有介于熱塑和熱固樹(shù)脂之間的性能。

本發(fā)明的目的之一還可以通過(guò)如下技術(shù)方案達(dá)到：

進(jìn)一步地，所述環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯-雙環(huán)庚烯嵌段共聚物用通式(I)表示：

所述苯乙烯類化合物包括具有化學(xué)式C6H5CH＝CH2的苯乙烯化合物和由其衍生的化合物，由通式Ⅱ表示，其中每個(gè)R基獨(dú)立地是氫、C1-C9的烷基或烷氧基、溴、磷、DOPO；

所述丁二烯類化合物包括具有化學(xué)式CHR＝CR-CR＝CHR的化合物和由其衍生的化合物，由下通式Ⅲ表示，其中每個(gè)R1基獨(dú)立地是氫、甲基、氯、溴或芳香基；其由通式Ⅲ表示：

所述的雙環(huán)庚烯又可稱為(3.2.1)-2-辛烯，其由通式Ⅳ表示：

進(jìn)一步地，所述的丁二烯類化合物，具體的可以是1,3-丁二烯，2-氯-1,3-丁二烯，2-溴-1,3-丁二烯，2-甲基-1,3-丁二烯，1,4-二苯基-1,3-丁二烯等的一種或幾種。

本發(fā)明的目的之二可以通過(guò)如下技術(shù)方案達(dá)到：

環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯-雙環(huán)庚烯嵌段共聚物的制備方法，其特征在于：

1)制備苯乙烯-丁二烯-雙環(huán)庚烯嵌段共聚物

1-1)在常壓條件下，按質(zhì)量百分含量將苯乙烯、丁二烯、雙環(huán)庚烯以及自由基引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑溶解于聚合溶劑中，制得混合溶液；

1-2)在100-1000轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，將步驟1-1)所得混合溶液加熱至40-80℃，并在氮?dú)舛栊詺怏w的條件下進(jìn)行反應(yīng)0.5-6小時(shí)，制得苯乙烯-丁二烯-雙環(huán)庚烯嵌段共聚物溶液；