專利名稱：一種環(huán)氧樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物制備領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)氧樹脂及其制備方法。環(huán)氧樹脂(EP)是一類重要的熱固性樹脂，是聚合物復(fù)合材料中應(yīng)用廣泛的基體 樹脂。EP具有優(yōu)異的黏接性、耐磨性、力學(xué)性能、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、以及收縮率低、易加 工成型和成本低廉等優(yōu)點，在膠黏劑、電子儀表、輕工、建筑、機械、航天航空、涂料、電子電 氣絕緣材料及復(fù)合材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，由于純環(huán)氧樹脂具有較高的交聯(lián)結(jié)構(gòu)， 因而存在質(zhì)脆、耐疲勞性、耐熱性、抗沖擊韌性差等缺點，難以滿足工程技術(shù)的要求，使其應(yīng) 用受到一定限制。因此對環(huán)氧樹脂的增韌改性一直是國內(nèi)外研究的熱門課題。近年來眾多的國內(nèi)外學(xué)者致力于研究一些新的環(huán)氧樹脂的增韌改性方法，如用耐 熱的熱塑性工程塑料和環(huán)氧樹脂共混；使彈性體和環(huán)氧樹脂形成互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物(IPN)體 系；用熱致液晶聚合物對環(huán)氧樹脂增韌改性；用剛性高分子原位聚合增韌環(huán)氧樹脂等。其 中關(guān)于熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂的研究始20世紀(jì)80年代，使用較多的有聚醚砜(PES)、聚 砜(PSF)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)等耐熱性較好、力學(xué)性能高的樹脂。這些熱 塑性樹脂不僅具有較好的韌性，而且楊氏模量和耐熱性較高，作為增韌劑加入到環(huán)氧樹脂 中能形成顆粒分散相，它們的加入不但使環(huán)氧樹脂的韌性得到提高，且不影響環(huán)氧固化物 樹脂互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物的模量和耐熱性。但是，使用熱塑性樹脂增韌的方法均是通過物理共混或者化學(xué)共混法達(dá)到增韌目 的，同時由于此類方法中熱塑性樹脂的使用量一般比較大，而且溶解性差，需要使用大量高 沸點溶劑來增加溶解性，如二甲基甲酰胺、二甲基亞砜等，因而熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂在 工藝上存在一定的困難，增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種環(huán)氧樹脂及其制備方法，不使用物理或者 化學(xué)共混方法來改性環(huán)氧樹脂，避免了由于使用大量高沸點溶劑而帶來的后處理的不便。本發(fā)明提供了一種式I所示的環(huán)氧樹脂，式I ；其中n = l 20，R為式II、式III或式IV所示的重復(fù)單元，R1^R2分別為甲基或
氫；
背景技術(shù)：
喊:。03ψ::式II 式 III 式 IV。本發(fā)明還提供了一種式I所示的環(huán)氧樹脂的制備方法，包括

a)將式V、式VI或式VII所示的對苯二酚和4，4' -二氟二苯酮、堿金屬的碳酸鹽 混合在有機溶劑中，進行聚合反應(yīng)，得到聚合物；b)將步驟a)得到的聚合物與乙酸酐、雙氧水混合加熱、攪拌，發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)得 到式I所示的環(huán)氧樹脂；其中R為式II、式III或式IV所示的重復(fù)單元，RpR2分別為甲基 或氫，η = 1 20 ；
P _ O __-1
‘―」η式I;
喊:。03ψ::式II 式 III 式 IV
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R1 R2R1 R2\ — /式V 式 VI 式 VII。 優(yōu)選的，所述堿金屬的碳酸鹽為碳酸鉀或碳酸鈉。優(yōu)選的，所述聚合物、有機溶劑按質(zhì)量體積比為1 2 10 20;所述有機溶劑 與乙酸酐按照體積比為1 1。優(yōu)選的，所述雙氧水的質(zhì)量濃度為70%。優(yōu)選的，步驟a)具體為al)在氮氣保護下，將式V、式VI或式VII所示的對苯二 酚和4，4-二氟二苯酮、堿金屬的碳酸鹽按照摩爾比為1 2 1 2 2 4混合在有機 溶劑中，得到第一混合溶液；a2)將所述第一混合溶液攪拌加熱到100 120°C，除去生成的水分后將剩余物加 熱至160 180°C，反應(yīng)1 2h得到產(chǎn)物；a3)將所述產(chǎn)物過濾、洗滌烘干后得到聚合物。優(yōu)選的，其特征在于，所述有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺。
優(yōu)選的，其特征在于，所述聚合物為式VIII所示的聚合物，其中η = 1 20 ；所述 Y為式IX 式XI所示的重復(fù)單元；禮、R2分別為甲基或氫；
權(quán)利要求
1.-種式I所示的環(huán)氧樹脂，
2. 一種式I所示的環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征在于，包括a)將式V、式VI或式VII所示的對苯二酚和4，4'- 二氟二苯酮、堿金屬的碳酸鹽混合 在有機溶劑中，進行聚合反應(yīng)，得到聚合物；b)將步驟a)得到的聚合物與乙酸酐、雙氧水混合加熱、攪拌，發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)得到式I 所示的環(huán)氧樹脂；其中R為式II、式III或式IV所示的重復(fù)單元，R1, R2分別為甲基或氫， η = 1 20 ；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述堿金屬的碳酸鹽為碳酸鉀或碳 酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述聚合物、有機溶劑按質(zhì)量體積比 為1 2 10 20;所述有機溶劑與乙酸酐按照體積比為1 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述雙氧水的質(zhì)量濃度為70%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟a)具體為al)在氮氣保護下， 將式V、式VI或式VII所示的對苯二酚和4，4_ 二氟二苯酮、堿金屬的碳酸鹽按照摩爾比為 1 2 1 2 2 4混合在有機溶劑中，得到第一混合溶液；a2)將所述第一混合溶液攪拌加熱到100 120°C，除去生成的水分后將剩余物加熱至 160 180°C，反應(yīng)1 得到產(chǎn)物；a3)將所述產(chǎn)物過濾、洗滌烘干后得到聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2 6中任意一條所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求2 6中任意一條所述的制備方法，其特征在于，所述聚合物為式 VIII所示的聚合物，其中η = 1 20 ；所述Y為式IX 式XI所示的重復(fù)單元；禮、R2分別 為甲基或氫；
9.根據(jù)權(quán)利要求2 6任意一條所述的制備方法，其特征在于，在制備聚合物時，包括 向所述有機溶劑中加入帶水劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的的制備方法，其特征在于，所述帶水劑為甲苯。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種環(huán)氧樹脂，結(jié)構(gòu)式如式I所示，其中n＝1～20，R為式II、式III或式IV所示的重復(fù)單元，R1、R2分別為甲基或氫；本發(fā)明提供的環(huán)氧樹脂不需共混的其他增韌材料，直接將具有耐熱性好耐摩擦的官能基團與環(huán)氧基團形成環(huán)氧樹脂，具有很好的韌性，本發(fā)明還提供了一種式I所示的環(huán)氧樹脂的制備方法，不需要使用大量高沸點溶劑，降低了成本，避免了由于使用高沸點溶劑而帶來的后處理的不便。。
文檔編號C08G65/40GK102134314SQ201110024360
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者劉賓元, 尹園, 柳美華, 鄧鵬飚, 鄭春柏, 鄭曉偉, 高誠 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所, 臺州市飛鴻電子科技有限公司