一种环氧树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种环氧树脂，结构式如式I所示，其中n＝1～20，R为式II、式III或式IV所示的重复单元，R1、R2分别为甲基或氢；本发明专利技术提供的环氧树脂不需共混的其他增韧材料，直接将具有耐热性好耐摩擦的官能基团与环氧基团形成环氧树脂，具有很好的韧性，本发明专利技术还提供了一种式I所示的环氧树脂的制备方法，不需要使用大量高沸点溶剂，降低了成本，避免了由于使用高沸点溶剂而带来的后处理的不便。。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物制备领域，尤其涉及。环氧树脂(EP)是一类重要的热固性树脂，是聚合物复合材料中应用广泛的基体 树脂。EP具有优异的黏接性、耐磨性、力学性能、电绝缘性、化学稳定性、以及收缩率低、易加 工成型和成本低廉等优点，在胶黏剂、电子仪表、轻工、建筑、机械、航天航空、涂料、电子电 气绝缘材料及复合材料等领域得到广泛应用。但是，由于纯环氧树脂具有较高的交联结构， 因而存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点，难以满足工程技术的要求，使其应 用受到一定限制。因此对环氧树脂的增韧改性一直是国内外研究的热门课题。近年来众多的国内外学者致力于研究一些新的环氧树脂的增韧改性方法，如用耐 热的热塑性工程塑料和环氧树脂共混；使弹性体和环氧树脂形成互穿网络聚合物(IPN)体 系；用热致液晶聚合物对环氧树脂增韧改性；用刚性高分子原位聚合增韧环氧树脂等。其 中关于热塑性树脂增韧环氧树脂的研究始20世纪80年代，使用较多的有聚醚砜(PES)、聚 砜(PSF)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)等耐热性较好、力学性能高的树脂。这些热 塑性树脂不仅具有较好的韧性，而且杨氏模量和耐热性较高，作为增韧剂加入到环氧树脂 中能形成颗粒分散相，它们的加入不但使环氧树脂的韧性得到提高，且不影响环氧固化物 树脂互穿网络聚合物的模量和耐热性。但是，使用热塑性树脂增韧的方法均是通过物理共混或者化学共混法达到增韧目 的，同时由于此类方法中热塑性树脂的使用量一般比较大，而且溶解性差，需要使用大量高 沸点溶剂来增加溶解性，如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等，因而热塑性树脂增韧环氧树脂在 工艺上存在一定的困难，增加了成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供，不使用物理或者 化学共混方法来改性环氧树脂，避免了由于使用大量高沸点溶剂而带来的后处理的不便。本专利技术提供了一种式I所示的环氧树脂，式I ；其中n = l 20，R为式II、式III或式IV所示的重复单元，R1^R2分别为甲基或氢；
技术介绍
喊:。03ψ::式II 式 III 式 IV。本专利技术还提供了一种式I所示的环氧树脂的制备方法，包括 a)将式V、式VI或式VII所示的对苯二酚和4，4' -二氟二苯酮、碱金属的碳酸盐 混合在有机溶剂中，进行聚合反应，得到聚合物；b)将步骤a)得到的聚合物与乙酸酐、双氧水混合加热、搅拌，发生环氧化反应得 到式I所示的环氧树脂；其中R为式II、式III或式IV所示的重复单元，RpR2分别为甲基 或氢，η = 1 20 ；P _ O __-1‘―」η式I;喊:。03ψ::式II 式 III 式 IVS § Η。各HO~/>~OH HO~^ Jj~OH_//R1 R2R1 R2\ — /式V 式 VI 式 VII。 优选的，所述碱金属的碳酸盐为碳酸钾或碳酸钠。优选的，所述聚合物、有机溶剂按质量体积比为1 2 10 20;所述有机溶剂 与乙酸酐按照体积比为1 1。优选的，所述双氧水的质量浓度为70%。优选的，步骤a)具体为al)在氮气保护下，将式V、式VI或式VII所示的对苯二 酚和4，4-二氟二苯酮、碱金属的碳酸盐按照摩尔比为1 2 1 2 2 4混合在有机 溶剂中，得到第一混合溶液；a2)将所述第一混合溶液搅拌加热到100 120°C，除去生成的水分后将剩余物加 热至160 180°C，反应1 2h得到产物；a3)将所述产物过滤、洗涤烘干后得到聚合物。优选的，其特征在于，所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。优选的，其特征在于，所述聚合物为式VIII所示的聚合物，其中η = 1 20 ；所述 Y为式IX 式XI所示的重复单元；礼、R2分别为甲基或氢；权利要求1.-种式I所示的环氧树脂，2. 一种式I所示的环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括a)将式V、式VI或式VII所示的对苯二酚和4，4'- 二氟二苯酮、碱金属的碳酸盐混合 在有机溶剂中，进行聚合反应，得到聚合物；b)将步骤a)得到的聚合物与乙酸酐、双氧水混合加热、搅拌，发生环氧化反应得到式I 所示的环氧树脂；其中R为式II、式III或式IV所示的重复单元，R1, R2分别为甲基或氢， η = 1 20 ；3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱金属的碳酸盐为碳酸钾或碳 酸钠。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物、有机溶剂按质量体积比 为1 2 10 20;所述有机溶剂与乙酸酐按照体积比为1 1。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述双氧水的质量浓度为70%。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤a)具体为al)在氮气保护下， 将式V、式VI或式VII所示的对苯二酚和4，4_ 二氟二苯酮、碱金属的碳酸盐按照摩尔比为 1 2 1 2 2 4混合在有机溶剂中，得到第一混合溶液；a2)将所述第一混合溶液搅拌加热到100 120°C，除去生成的水分后将剩余物加热至 160 180°C，反应1 得到产物；a3)将所述产物过滤、洗涤烘干后得到聚合物。7.根据权利要求2 6中任意一条所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。8.根据权利要求2 6中任意一条所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物为式 VIII所示的聚合物，其中η = 1 20 ；所述Y为式IX 式XI所示的重复单元；礼、R2分别 为甲基或氢；9.根据权利要求2 6任意一条所述的制备方法，其特征在于，在制备聚合物时，包括 向所述有机溶剂中加入带水剂。10.根据权利要求9所述的的制备方法，其特征在于，所述带水剂为甲苯。全文摘要本专利技术提供了一种环氧树脂，结构式如式I所示，其中n＝1～20，R为式II、式III或式IV所示的重复单元，R1、R2分别为甲基或氢；本专利技术提供的环氧树脂不需共混的其他增韧材料，直接将具有耐热性好耐摩擦的官能基团与环氧基团形成环氧树脂，具有很好的韧性，本专利技术还提供了一种式I所示的环氧树脂的制备方法，不需要使用大量高沸点溶剂，降低了成本，避免了由于使用高沸点溶剂而带来的后处理的不便。。文档编号C08G65/40GK102134314SQ201110024360公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日专利技术者刘宾元, 尹园, 柳美华, 邓鹏飚, 郑春柏, 郑晓伟, 高诚 申请人:中国科学院长春应用化学研究所, 台州市飞鸿电子科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种式Ｉ所示的环氧树脂，式Ｉ；其中ｎ＝１～２０，Ｒ为式ＩＩ、式ＩＩＩ或式ＩＶ所示的重复单元，Ｒ１、Ｒ２分别为甲基或氢；式ＩＩ　　　　式ＩＩＩ　　　　式ＩＶ　　。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑春柏，柳美华，刘宾元，郑晓伟，尹园，邓鹏飚，高诚，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，台州市飞鸿电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：82