一种树脂组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种树脂组合物及其制备方法和应用，所述树脂组合物包括聚合物和有机小分子；本发明专利技术中，所述树脂组合物通过所述聚合物与含有酚羟基的有机小分子配合使用，无需添加额外的交联剂；其作为树脂基体进一步形成复合材料时，加工工艺简单，具备防护性能优异和成型加工性好的特点。型加工性好的特点。型加工性好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种树脂组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及材料
，尤其涉及一种树脂组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]防弹材料的发展经历了一个漫长的历史过程，从普通钢材到合金钢，从金属材料到玻璃钢，从单一材料到复合材料。每走一步，都使其性能提高一大步。目前应用的防弹材料多从方便舒适考虑，采用高性能纤维复合材料取代传统的钢铁和陶瓷，主要的代表是碳纤维、芳纶纤维和超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 纤维。其中，UHMWPE纤维由于具有强度高、质量轻、耐候性优良的性能特点，在个体防护、航空航海、防弹装甲等领域具有广泛的应用前景。高性能纤维复合材料主要是利用纤维织物或浸渍树脂的纤维织物制作防弹层的，浸润树脂将纤维粘接在一起，保持整体性，使应力分布更均匀，并在纤维间发挥传递荷载的作用。
[0003]在高性能纤维复合材料中，除了纤维本身的性能外，树脂基体的性质和含量，特别是与纤维形成的界面层性质，直接影响到复合材料的最终力学性能和防护性能。
[0004]树脂基体一般选用热塑性弹性体或橡胶类材料，其分子链中含有柔性官能团，分子呈柔性，具有较好的抗冲击性能，吸能较好。此外，树脂需要具有较强的化学稳定性和粘接性能，并通过与高强纤维的协同作用获得更好的防弹性能。
[0005]CN103403489A公开了一种包含多个纤维层的防弹制品，所述层各自包含纤维网络和基体材料，其中纤维具有根据ASTM
‑
D7269
‑
07至少800mN/特(1100MPa)的强度，其中基体材料包含
‑
至少一种自交联丙烯酸树脂和/或至少一种可交联丙烯酸树脂和
‑
至少一种增粘剂的混合物。与具有相同结构但具有不具有增粘剂的基体的制品相比，其公开的制品包含在未老化和老化状态下纤维层之间较高的附着力和在水浸泡以后较低的水吸收，且制品通过汽油浸泡试验。还包含金属或陶瓷的板的制品在弹道侵袭以后显示出最小或甚至无纤维层分层，而具有相同结构但具有不具有增粘剂的基体的制品显示出纤维层内部分层。其公开的树脂基体中包含自交联型丙烯酸树脂或可交联型丙烯酸树脂，但需要通过添加增粘剂，提高复合材料结构完整性，最终提升复合材料防护效果。
[0006]期刊文献“吕生华，王结良，梁国正，何洋.超高相对分子质量聚乙烯纤维粘合涂层用水乳型聚丙烯酸酯微乳液的合成[J].精细化工,2004,21(6):461
‑
464.”报道了一种UHMWPE纤维粘合用聚丙烯酸乳液，其公开的分子结构中引入丙烯酸羟乙酯功能单元，一定条件下聚丙烯酸乳液可以发生自交联反应，通过控制自交联功能单元的含量，提高成膜的粘接性和强度。
[0007]现有技术多采用化学交联的方式改进树脂乳液的成膜性能，树脂的生产和使用工艺较复杂，纤维复合材料热压成型的可加工性差，树脂的存储和运输条件较苛刻。综上所述，开发一种无需额外添加交联剂，形成的复合材料具有防护性能优异、成型加工性好等优点的树脂基体是至关重要的。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种树脂组合物及其制备方法和应用，所述树脂组合物无需额外添加交联剂，其进一步形成的复合材料具有防护性能优异和成型加工性好的特点。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种树脂组合物，所述树脂组合物包括聚合物和有机小分子；
[0011]所述聚合物包括M结构单元和N结构单元，可选地，还包括X结构单元和 /或Y结构单元；
[0012]其中，M结构单元为聚合度为M；
[0013]N结构单元为聚合度N；
[0014]X结构单元为聚合度为X；
[0015]Y结构单元为聚合度为Y；
[0016]其中，R1选自氢或C1
‑
C2烷基；
[0017]R2选自C3
‑
C8烷基；
[0018]R3和R4各自独立地选自氢或甲基；
[0019]M+N≥30(例如35、40、50、55等)，X+Y≥0(例如1、2、4、6、8、10、 15等)；
[0020]所述有机小分子含有酚羟基。
[0021]本专利技术中，所述树脂组合物通过式Ⅰ所示结构的聚合物与含有酚羟基的有机小分子配合使用，有机小分子中的酚羟基可以和聚合物中的羰基形成氢键作用，通过结构和工艺控制，进而在树脂基体中形成物理交联点，无需添加额外的交联剂；其作为树脂基体进一步形成复合材料时，加工工艺简单，具备防护性能好和成型加工性好的特点。
[0022]本专利技术中，“C1
‑
C2”指的是主链碳原子个数为1
‑
2个，例如甲基、乙基等。
[0023]“C3
‑
C8”指的是主链碳原子个数为3
‑
8个，例如C4、C6、C7等。
[0024]优选有四种结构类型：
[0025]结构1：
[0026]优选地，所述M与N的比值为1:1
‑
1:6(例如1:2、1:3、1:4、1:5等)，X＝Y＝0。
[0027]进一步优选地，所述M:N＝1:4
‑
1:6(例如1:4.5、1:5、1:5.5、1:6等)，X＝Y＝0。
[0028]结构2：
[0029]优选地，所述N与X的比值为2.5:97.5
‑
18.5:81.5(例如5:95、10:90、15:85 等)，M＝Y＝0。
[0030]进一步优选地，所述N:X为5:95
‑
13:87(例如10:90、11:89、12:88等)， M＝Y＝0。
[0031]结构3：
[0032]优选地，所述M与N的比值为10:90
‑
1:99(例如8:92、6:94、4:96、2:98 等)，X＝0，(M+N):Y＝70:30
‑
95:5(例如80:20、90:10等)。
[0033]进一步优选地，所述M:N为10:90
‑
5:95(例如8:92、9:91等)，X＝0, (M+N):Y＝70:30
‑
90:10。
[0034]结构4：
[0035]优选地，所述M与X的比值为0.5:99.5
‑
15:85(例如1:99、5:95、10:90等)， N＝Y＝0。
[0036]进一步优选地，所述M与X的比值为3:97
‑
10:90(例如5:95、6:94、8:92 等)，N＝Y＝0。
[0037]示例性地，所述聚合物的结构如式Ⅰ所示：
[0038][0039]式Ⅰ仅为示例性表述，所述聚合物为无规共聚物或嵌段共聚物。
[0040]优选地，所述有机小分子的官能度为3或4。
[0041]优选地，所述有机小分子包括1,3,5
‑
三甲基...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物包括聚合物和有机小分子；所述聚合物包括M结构单元和N结构单元，可选地，还包括X结构单元和/或Y结构单元；其中，M结构单元为聚合度为M；N结构单元为聚合度N；X结构单元为聚合度为X；Y结构单元为聚合度为Y；其中，R1选自氢或C1
‑
C2烷基；R2选自C3
‑
C8烷基；R3和R4各自独立地选自氢或甲基；M+N≥30，X+Y≥0；所述有机小分子含有酚羟基。2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述M与N的比值为1:1
‑
1:6，X＝Y＝0；优选地，所述M:N＝1:4
‑
1:6，X＝Y＝0。3.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述N与X的比值为2.5:97.5
‑
18.5:81.5，M＝Y＝0；优选地，所述N:X为5:95
‑
13:87，M＝Y＝0。4.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述M与N的比值为10:90
‑
1:99，X＝0，(M+N):Y＝70:30
‑
95:5；优选地，所述M:N为10:90
‑
5:95，X＝0,(M+N):Y＝70:30
‑
90:10。5.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述M与X的比值为0.5:99.5
‑
15:85，N＝Y＝0；优选地，所述M与X的比值为3:97
‑
10:90，N＝Y＝0。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的树脂组合物，其特征在于，所述有机小分子的官能度为3或4；优选地，所述有机小分子包括1,3,5
‑
三甲基
‑
2,4,6
‑
三(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苄基)
苯、1,3,5
‑
三(4
‑
叔丁基
‑3‑
羟基
‑
2,6
‑
二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁天朋，马赛，鲁克振，李芸芸，王海鹏，
申请(专利权)人：北京威亚特装技术有限公司，
类型：发明
国别省市：