[發(fā)明專利]一種蓖麻油改性苯并噁嗪樹脂及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711391998.2
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108102072B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾鳴;龐濤;謝慧;徐澤寰
• 申請（專利權(quán)）人: 淮北綠洲新材料有限責(zé)任公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/73;C08G18/67;C08G18/38
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

本發(fā)明涉及一種蓖麻油改性苯并噁嗪樹脂及其制備方法。一種蓖麻油改性苯并噁嗪樹脂，其是將二異氰酸酯和蓖麻油以及雙羥甲基苯并噁嗪單體進行一步反應(yīng)后經(jīng)交聯(lián)固化而得。制備：將蓖麻油和雙羥甲基苯并噁嗪單體在溶劑中混合均勻，按照二異氰酸酯中的氰酸基與蓖麻油和雙羥甲基苯并噁嗪單體中的總羥基的物質(zhì)的量為1：1的摩爾比，將二異氰酸酯緩慢滴加到反應(yīng)溶液中反應(yīng)，冷卻后得到蓖麻油基聚氨酯苯并噁嗪預(yù)聚體；將得到的預(yù)聚體溶液固化得到蓖麻油改性苯并噁嗪樹脂。該方法引入天然可再生資源蓖麻油作為原料制備的改性苯并噁嗪樹脂，具有良好的相容性、柔韌性能和優(yōu)異的介電性能，合成工藝簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及蓖麻油改性苯并噁嗪樹脂、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

苯并噁嗪(BOZ)是一種由酚類、甲醛、伯胺通過Mannich反應(yīng)得到的含有O、N元素的六元雜環(huán)化合物，在加熱條件下便可發(fā)生開環(huán)聚合，生成含氮且類似于酚醛樹脂的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。聚苯并噁嗪作為一種新型的熱固性樹脂，具有優(yōu)異的電絕緣性、較好的耐熱性、阻燃性、低吸水率以及良好的力學(xué)性能等優(yōu)點。特別值得關(guān)注的是苯并噁嗪樹脂可在無催化劑的情況下加熱固化，固化過程中無小分子放出，制品的空隙率低，近似零收縮，并且具有靈活的分子設(shè)計性。作為一種重要的工程聚合材料，聚苯并噁嗪樹脂在航空航天、微電子等高新技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

電子信息行業(yè)向高頻、高速方向的發(fā)展，對基體材料介電性能提出了更高的要求，純的聚苯并噁嗪樹脂的介電常數(shù)在～3.5的范圍，并不能滿足高頻高速的要求。在實際應(yīng)用中，聚苯并噁嗪還存在產(chǎn)品較脆，柔韌性能較差等缺點。聚氨酯(PU)是一類分子主鏈中含有重復(fù)氨基甲酸酯基團聚合物的統(tǒng)稱，由異氰酸酯與羥基化合物聚合而成。聚氨酯樹脂具有優(yōu)良的韌性、良好的耐油、耐磨性以及卓越的易加工性能，因而在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中有著非常廣泛的應(yīng)用。將聚氨酯樹脂與苯并噁嗪共聚不僅可以降低苯并噁嗪樹脂的介電常數(shù)，提高苯并噁嗪樹脂的柔韌性，而且還大大提升了聚氨酯的熱性能。傳統(tǒng)的聚氨酯改性苯并噁嗪聚氨酯共聚物一般僅僅是利用苯并噁嗪固化開環(huán)產(chǎn)生的酚羥基與氰酸根反應(yīng)得到，共聚反應(yīng)不完全、結(jié)構(gòu)不均一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種蓖麻油改性苯并噁嗪樹脂及其制備方法。該方法引入天然可再生資源蓖麻油作為原料制備的改性苯并噁嗪樹脂，具有良好的相容性、柔韌性能和優(yōu)異的介電性能，合成工藝簡單。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

提供一種蓖麻油改性苯并噁嗪樹脂，其是將二異氰酸酯和蓖麻油以及雙羥甲基苯并噁嗪單體進行一步反應(yīng)后經(jīng)交聯(lián)固化而得。

上述方案中，所述蓖麻油和雙羥甲基苯并噁嗪單體的摩爾比為1：3-5。

上述方案中，所述的雙羥甲基苯并噁嗪單體具有以下結(jié)構(gòu)：

時為己二胺型雙羥甲基苯并噁嗪單體

時為4,4'-二氨基二苯甲烷型雙羥甲基苯并噁嗪單體。

按上述方案，所述的二異氰酸酯類物質(zhì)為六亞甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯。優(yōu)選為具有低極性長脂肪鏈結(jié)構(gòu)的六亞甲基二異氰酸酯。

提供一種上述蓖麻油改性苯并噁嗪樹脂的制備方法，具體為：將蓖麻油和雙羥甲基苯并噁嗪單體在溶劑中混合均勻，按照二異氰酸酯中的氰酸基(NCO)與蓖麻油和雙羥甲基苯并噁嗪單體中的總羥基(OH)的物質(zhì)的量為1：1的摩爾比，將二異氰酸酯緩慢滴加到反應(yīng)溶液中反應(yīng)，冷卻后得到蓖麻油基聚氨酯苯并噁嗪預(yù)聚體；將得到的預(yù)聚體溶液固化得到蓖麻油改性的苯并噁嗪樹脂。

上述方案中，所述反應(yīng)溫度60℃～110℃，攪拌反應(yīng)30min至4h。

上述方案中，所述溶劑為丙酮、甲苯、二甲苯、乙醇、三氯甲烷、二甲基甲酰胺、1，4-二氧六環(huán)中任意一種或多種的混合物。