[發明專利]一種超支化聚醚改性木質素環氧樹脂及其碳纖維復合預浸料

有效

• 申請號: 202010867778.8
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111944121B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 方品文;韓濤;王燚
• 申請（專利權）人: 山西生物質新材料產業研究院有限公司
• 主分類號: C08G59/02
• 分類號: C08G59/02;C08G59/18;C08G59/22;C08G81/00;C08J5/24;C08L63/00;C08K7/06
• 代理公司: 北京中知星原知識產權代理事務所(普通合伙) 11868
• 代理人: 艾變開

1.一種超支化聚醚改性木質素環氧樹脂，包括以下重量份的原料：6-9份超支化聚醚，20-30份二元醇，30-50份二元酸酐，12-18份酶解木質素，80-120份環氧稀釋劑；所述超支化聚醚包括以下原料：帶羥基的氧雜環烷烴單體，聚醚單體，陽離子開環聚合催化劑；所述二元醇選自脂肪族二元醇，所述二元酸酐選自馬來酸酐，鄰苯二甲酸酐，順丁烯二酸酐，戊二酸酐中的至少一種；

所述超支化聚醚是通過包括以下步驟的制備方法得到：帶羥基的氧雜環烷烴單體在陽離子開環聚合催化劑存在下聚合，所得產物再和聚醚單體反應得到；所述帶羥基的氧雜環烷烴單體和聚醚單體的質量比為1：1.7-2.6；陽離子開環聚合催化劑的用量是帶羥基的氧雜環烷烴單體摩爾量的2.5-3.4%；所述帶羥基的氧雜環烷烴單體選自3-乙基-3-羥甲基環氧丁烷、3-甲基-3-羥甲基環氧丁烷、3,3-二羥甲基-環氧丁烷中的至少一種；所述聚醚單體選自聚乙二醇、聚丙二醇或聚四氫呋喃；所述聚醚單體的分子量為200-400；

所述超支化聚醚改性木質素環氧樹脂的制備方法包括以下步驟：

(S1)按照配比，加入超支化聚醚，二元醇，二元酸酐和酶解木質素，在攪拌條件下，以硫酸水溶液為催化劑，反應直到酶解木質素完全溶解；

(S2)加入環氧稀釋劑，繼續反應，即得超支化聚醚改性木質素環氧樹脂。

2.如權利要求1所述的超支化聚醚改性木質素環氧樹脂，其特征在于，所述陽離子開環聚合催化劑選自硫酸、三氟乙酸、高氯酸、三氟磺酸或三氟化硼及其絡合物。

3.如權利要求1所述的超支化聚醚改性木質素環氧樹脂，其特征在于，所述二元醇選自乙二醇，丙二醇，丁二醇，戊二醇，己二醇，環己二醇；和/或

所述環氧稀釋劑選自乙二醇二縮水甘油醚，丙二醇二縮水甘油醚，1,4-丁二醇二縮水甘油醚，新戊二醇二縮水甘油醚，1,6,-己二醇二縮水甘油醚。

4.一種木質素環氧樹脂/碳纖維預浸料，包括以下重量份的原料：20-30份雙酚A型環氧樹脂，9-14份權利要求1-3任一項所述超支化聚醚改性木質素環氧樹脂，50-80份碳纖維，1-2份潛伏性固化劑，0.4-0.7份促進劑。

5.如權利要求4所述的木質素環氧樹脂/碳纖維預浸料，其特征在于，碳纖維用量為56-72份。

6.如權利要求4所述的木質素環氧樹脂/碳纖維預浸料，其特征在于，所述潛伏性固化劑選自雙氰胺、甲基四氫苯酐，苯甲酰肼、己二酸二酰肼中的至少一種；和/或所述促進劑為咪唑類促進劑。

7.如權利要求6所述的木質素環氧樹脂/碳纖維預浸料，其特征在于，所述促進劑為三聚氰酸改性咪唑類促進劑。

8.如權利要求7所述的木質素環氧樹脂/碳纖維預浸料，其特征在于，所述促進劑選自2-甲基咪唑三聚氰酸鹽、2-乙基三聚氰酸鹽或2-苯基咪唑三聚氰酸鹽。

9.權利要求4-8任一項所述木質素環氧樹脂/碳纖維預浸料的制備方法，包括以下步驟:

(M1)將制得的超支化聚醚改性木質素環氧樹脂加熱熔融后，按照比例加入雙酚A型環氧樹脂、潛伏性固化劑和促進劑，在70-105℃下熔融；

(M2)熔融后的混合樹脂加入熱熔涂膠機膠槽，冷卻后收卷制得膠膜；

(M3)將制得的膠膜放置在復合機，和碳纖維絲與膠膜同步進入復合機的復合輥中，加熱復合后冷卻收卷，即得碳纖維樹脂預浸料。