一种高透热塑环氧树脂组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种高透热塑环氧树脂组合物及其应用，属于热塑性环氧树脂技术领域。本发明专利技术高透热塑环氧树脂组合物包括有机硅改性环氧树脂和扩链剂，将改性有机硅环氧树脂和扩链剂按照配比在玻璃纤维布上进行原位聚合反应，反应过程中聚合物充分地浸润玻璃纤维布，从而制备出高透热塑环氧树脂层压板，该层压板的力学性能优异且具有极高的透光率。学性能优异且具有极高的透光率。

【技术实现步骤摘要】
一种高透热塑环氧树脂组合物及其应用


[0001]本专利技术属于热塑性环氧树脂
，涉及一种高透热塑环氧树脂组合物及其应用。

技术介绍

[0002]常见的热塑性树脂有：PE
‑
聚乙烯、PP
‑
聚丙烯、PVC
‑
聚氯乙烯、PS
‑
聚苯乙烯、PA
‑
聚酰胺、POM
‑
聚甲醛、PC
‑
聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶等。其优点是加工成型简便，具有较高的机械能，但刚性较差。目前常用玻璃纤维(短纤维)与热塑性树脂共混的方法来提高热塑性树脂的力学强度，但所得的共混物的力学性能得到提高的同时，透光率却大大降低了。
[0003]热塑性环氧树脂除了具有热塑性树脂的优点外还具有的优异的可挠性、加工性和粘合性，并且可以再利用、再循环和二次加工，在环保材料中也被推广使用。传统热塑性环氧树脂与其他热塑性树脂相比，虽然在刚性上有所提高，然而在透光性能方面表现较差。因此有必要开发一种高透热塑性环氧树脂以满足电子行业对高透明复合材料的迫切需求。专利CN102272191A通过促进剂的选择制备了一种具有可见光透明性的热塑性环氧树脂组合物，但所得组合物强度低，应用范围有限；专利CN112778697A通过成核剂的选择制备了一种综合性能较好的热塑性环氧树脂，但制备过程耗时较长且所得组合物透光率一般。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术设计了一种氨基封端的有机硅改性剂，通过氨基封端的有机硅改性剂对常规无色透明环氧树脂进行改性，制备成有机硅改性环氧树脂，再通过扩链剂使得组合物的分子链扩展，分子链上的硅原子、高摩尔折射度基团(苯环等)增加，从而使得材料的折射率得到提高，通过在玻璃纤维布上进行原位聚合反应，反应过程中聚合物充分地浸润玻璃纤维布，从而制备出一种高透热塑环氧树脂层压板，该层压板的力学性能优异且有极高的透光率，其折射率在1.58
‑
1.65之间。本专利技术所得有机硅改性环氧树脂的折射率与加强材料玻璃纤维布的折射率(1.55
‑
1.65)接近，因此所得层压板具有光学材料所要求的程度的无色透明性，满足光学材料的使用要求。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种高透热塑环氧树脂组合物，所述组合物包括50
‑
100重量份有机硅改性环氧树脂和30
‑
50重量份扩链剂。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述有机硅改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤：
[0008](1)将苯基三甲氧基硅烷、3
‑
苯丙基二甲基氯硅烷与有机溶剂在80
‑
90℃下混合，再加入稀盐酸后反应4
‑
6h，除去水层得到有机硅改性剂中间体；
[0009](2)室温条件下，将有机硅改性剂中间体与对苯磺酰氯反应，生成磺酸酯；
[0010](3)将磺酸酯和邻苯甲酰亚胺在碱性条件下反应，然后用水合肼水解即可得到氨基封端的有机硅改性剂；
[0011](4)将溶解好的无色透明环氧树脂与氨基封端的有机硅改性剂接触，并加入碱金属氢氧化物溶液进行反应，分离、洗涤、干燥，得到有机硅改性环氧树脂。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤(1)所述苯基三甲氧基硅烷与3
‑
苯丙基二甲基氯硅烷的摩尔比为1:1
‑
3；所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、环丙酮中的至少一种；所述有机溶剂的用量为苯基三甲氧基硅烷与3
‑
苯丙基二甲基氯硅烷总质量的3
‑
6倍；所述稀盐酸的质量浓度为6
‑
8％；所述稀盐酸的用量为苯基三甲氧基硅烷与3
‑
苯丙基二甲基氯硅烷总质量的0.2
‑
0.6倍。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤(2)所述反应的具体步骤为：在0
‑
5℃下将有机硅改性剂中间体和对苯磺酰氯按照摩尔比1
‑
2:1混合，加入占有机硅改性剂中间体和对苯磺酰氯总质量5
‑
10倍的二氯甲烷，将质量浓度为30
‑
50％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液分10次缓慢地加入，控制氢氧化钠或氢氧化钾与对苯磺酰氯的摩尔比为0.01
‑
0.05:1，反应3
‑
5h，用二氯甲烷和水萃取，待水相透明，除去水层，用无水硫酸钠干燥后得到磺酸酯的二氯甲烷溶液。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤(3)的具体步骤为：将磺酸酯的二氯甲烷溶液、邻苯甲酰亚胺加入到反应器中，室温条件下分10次滴入质量浓度为30
‑
50％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，控制氢氧化钠或氢氧化钾与邻苯甲酰亚胺的摩尔比为0.01
‑
0.05:1，反应完成后，再继续滴入水合肼，控制磺酸酯、邻苯甲酰亚胺、水合肼摩尔比为1
‑
2:1:1
‑
2，分离、洗涤、干燥，得到氨基封端的有机硅改性剂。所述氨基封端的有机硅改性剂结构式如下所示：
[0015]其中，n为整数，取值在1
‑
3之间，优选为1。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤(4)所述无色透明环氧树脂为无色透明双酚A型环氧树脂、无色透明双酚F型环氧树脂、无色透明多酚型缩水甘油醚环氧树脂中的至少一种；所述无色透明环氧树脂分子量在300
‑
1000；所述无色透明环氧树脂与氨基封端的有机硅改性剂的摩尔比为1
‑
5:1。当所述无色透明环氧树脂为无色透明双酚A型环氧树脂，且所述氨基封端的有机硅改性剂结构中n为1时，所述步骤(4)的反应式为：
[0017][0018]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述扩链剂为对苯二甲醇、邻苯二甲醇、对苯二甲酸酯、邻苯二甲酸二甲酯中的至少一种。
[0019]上述的高透热塑环氧树脂组合物的应用，所述应用为制备高透热塑环氧树脂层压板，具体包括以下步骤：
[0020]S1：将溶解好的有机硅改性环氧树脂与扩链剂按摩尔比5
‑
10:3
‑
5搅拌均匀后，加
入质量浓度为5
‑
10％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，在100
‑
120℃温度下反应0.5
‑
1h，然后浸渍玻璃纤维布，经热风循环烤箱170℃烘烤4min后，得到分子量为20000
‑
40000的有机硅改性环氧树脂预聚体；
[0021]S2：将有机硅改性环氧树脂预聚体置于可程式控温控压的真空压机中，在压力为12kgf/cm2、温度为180℃条件下，继续反应60min，得到分子量为40000
‑
80000的高透热塑环氧树脂层压板。
[0022]当所述无色透明环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高透热塑环氧树脂组合物，其特征在于，所述组合物包括50
‑
100重量份有机硅改性环氧树脂和30
‑
50重量份扩链剂。2.根据权利要求1所述的一种高透热塑环氧树脂组合物，其特征在于，所述有机硅改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤：(1)将苯基三甲氧基硅烷、3
‑
苯丙基二甲基氯硅烷与有机溶剂在80
‑
90℃下混合，再加入稀盐酸后反应4
‑
6h，除去水层得到有机硅改性剂中间体；(2)室温条件下，将有机硅改性剂中间体与对苯磺酰氯反应，生成磺酸酯；(3)将磺酸酯和邻苯甲酰亚胺在碱性条件下反应，然后用水合肼水解即可得到氨基封端的有机硅改性剂；(4)将溶解好的无色透明环氧树脂与氨基封端的有机硅改性剂接触，并加入碱金属氢氧化物溶液进行反应，分离、洗涤、干燥，得到有机硅改性环氧树脂。3.根据权利要求2所述的一种高透热塑环氧树脂组合物，其特征在于，步骤(1)所述苯基三甲氧基硅烷与3
‑
苯丙基二甲基氯硅烷的摩尔比为1:1
‑
3；所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、环丙酮中的至少一种；所述有机溶剂的用量为苯基三甲氧基硅烷与3
‑
苯丙基二甲基氯硅烷总质量的3
‑
6倍；所述稀盐酸的质量浓度为6
‑
8％；所述稀盐酸的用量为苯基三甲氧基硅烷与3
‑
苯丙基二甲基氯硅烷总质量的0.2
‑
0.6倍。4.根据权利要求2所述的一种高透热塑环氧树脂组合物，其特征在于，步骤(2)所述反应的具体步骤为：在0
‑
5℃下将有机硅改性剂中间体和对苯磺酰氯按照摩尔比1
‑
2:1混合，加入占有机硅改性剂中间体和对苯磺酰氯总质量5
‑
10倍的二氯甲烷，将质量浓度为30
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50％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液分10次缓慢地加入，控制氢氧化钠或氢氧化钾与对苯磺酰氯的摩尔比为0.01
‑
0.05:1，反应3
‑
5h，用二氯甲烷和水萃取，待水相透明，除去水层，用无水硫酸钠干燥后得到磺酸酯的二氯甲烷溶液。5.根据权利要求4所述的一种高透热塑环氧树脂组合物，其特征在于，所述步骤(3)的具体步骤为：将磺酸酯的二氯甲烷溶液、邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：余家斌，漆小龙，陈健雄，
申请(专利权)人：广东盈骅新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：