[發明專利]一種催化固化-增韌型苯并噁嗪復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710647743.1
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107501496B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 趙春霞;周俊萍;李云濤;劉玲;向東;李輝
• 申請（專利權）人: 四川天策聚材科技有限公司
• 主分類號: C08G14/073
• 分類號: C08G14/073;C08F212/08;C08F218/08;C08F212/36;C08F236/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種催化固化-增韌型苯并噁嗪復合材料，其特征在于，由75～99份苯并噁嗪單體在1～25份磺化交聯結構聚合物基微球的催化作用下，開環并發生交聯反應制成；所述磺化交聯結構聚合物基微球由交聯結構聚合物基微球與濃硫酸發生反應制得；所述交聯結構聚合物基微球由含碳碳雙鍵單官能團單體與含碳碳雙鍵雙官能團單體在引發劑作用下發生聚合反應制得。

2.如權利要求1所述的催化固化-增韌型苯并噁嗪復合材料，其特征在于，所述磺化交聯結構聚合物基微球為平均粒徑0.2～10μm的光滑微球或者表面粗糙的草莓型微球。

3.如權利要求1所述的催化固化-增韌型苯并噁嗪復合材料，其特征在于，所述含碳碳雙鍵單官能團單體為苯乙烯與甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯或丙烯酸辛酯或醋酸乙烯酯或丙烯腈或異丁烯或烷基乙烯基醚按質量比99.5:0.5～90:10的混合物。

4.如權利要求3所述的催化固化-增韌型苯并噁嗪復合材料，其特征在于，所述含碳碳雙鍵雙官能團單體為二乙烯苯與異戊二烯或氯丁二烯或馬來酸二烯醛酯或1,5-己二烯或二烯醛胺按質量比9:1～7:3的混合物。

5.如權利要求1所述的催化固化-增韌型苯并噁嗪復合材料，其特征在于，所述苯并噁嗪單體為雙酚芴/苯胺型苯并噁嗪單體、雙酚F/苯胺型苯并噁嗪單體、雙酚A/苯胺型苯并噁嗪單體、酚酞/苯胺型苯并噁嗪單體、硫代二苯酚/苯胺型苯并噁嗪單體、腰果酚/聯苯胺型苯并噁嗪單體、腰果酚/對苯二胺型苯并噁嗪單體、腰果酚/間苯二胺型苯并噁嗪單體、腰果酚/1,1’-聯萘-2,2’二胺型苯并噁嗪單體或腰果酚/4,5-二甲基-1,2苯二胺型苯并噁嗪單體中的任意一種。

6.一種如權利要求1～5任意一項所述的催化固化-增韌型苯并噁嗪復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、制備磺化交聯結構聚合物基微球；

S2、將苯并噁嗪單體溶解在丙酮-乙醇混合溶劑中后，加入磺化交聯結構聚合物基微球，超聲分散10～40min，得到苯并噁嗪單體與磺化交聯結構聚合物基微球的混合物；

S3、在20～100℃范圍內梯度升溫蒸發除去苯并噁嗪單體與磺化交聯結構聚合物基微球混合物中的溶劑丙酮和乙醇，并除去其中的空氣；

S4、將步驟S3得到的苯并噁嗪單體與磺化交聯結構聚合物基微球混合物趁熱倒入已預熱玻璃模具中；

S5、將裝有混合物的玻璃模具置于烘箱中，130～160℃固化2～3h，180～200℃固化1～3h，然后自然冷卻得到催化固化-增韌型苯并噁嗪復合材料。

7.如權利要求6所述的催化固化-增韌型苯并噁嗪復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1包括如下步驟：

S11、將13～25份含碳碳雙鍵單官能團單體、1～8份含碳碳雙鍵雙官能團單體和0.6～2份穩定劑分散于200份乙醇-水混合溶劑中，得到混合液A，其中乙醇和水的質量比為199:1～40:160；

S12、將0.3～2份引發劑分散于3～10份乙醇中，得到混合液B，然后將混合液B加入到混合液A中，50～70℃條件下恒溫攪拌反應3～6h，再升溫到75～90℃恒溫攪拌反應0.5～1h，停止加熱；

S13、將步驟S12反應體系在攪拌條件下冷卻后，離心分離得到白色交聯結構聚合物基微球粗產物，依次用丙酮、水和乙醇將白色交聯結構聚合物基微球粗產物各洗滌2～5次，干燥，得到表面光滑交聯結構聚合物基微球或者表面粗糙的草莓型交聯結構聚合物基微球；

S14、將1～20份步驟S13得到的交聯結構聚合物基微球超聲分散在100～200份95～98％濃硫酸中，20～50℃攪拌反應8～24h，停止加熱和攪拌；

S15、將冷卻后的步驟S14反應液倒入冰水混合物中，離心分離得到淡黃色磺化交聯結構聚合物基微球，用水和乙醇分別洗滌2～5次后，50～80℃鼓風烘箱干燥5～10h，40～60℃真空烘箱中干燥6～8h，得到平均粒徑為0.2～10μm的表面光滑磺化交聯結構聚合物基微球或者表面粗糙的草莓型磺化交聯結構聚合物基微球。

8.如權利要求7所述的催化固化-增韌型苯并噁嗪復合材料的制備方法，其特征在于，所述穩定劑為聚乙烯吡咯烷酮與聚乙烯醇或聚丙烯酰胺或羥甲基纖維素或乙基纖維素或辛基酚聚氧乙烯醇或壬基酚聚氧乙醚或吐溫60或吐溫80或司班80的混合物；所述引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲酰、過氧化十二酰、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環己酯、過硫酸鉀或過硫酸銨中的任意一種。