一种树枝状环氧树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种树枝状环氧树脂的制备方法，属于环氧树脂技术领域。本发明专利技术将环氧树脂原料、直链羧酸酯和/或直链异氰酸酯、催化剂混合，进行接枝反应得到树枝状环氧树脂；本发明专利技术充分利用活性羟基，在扩链催化剂的作用下，将接枝侧链化合物接枝到环氧树脂分子结构中，使整个环氧树脂分子链具有树枝状结构，降低了环氧树脂的分子规整度，扩大了分子链的运动空间，从而提高了环氧树脂的韧性和冲击强度。

【技术实现步骤摘要】
一种树枝状环氧树脂及其制备方法
本专利技术涉及环氧树脂
，尤其涉及一种树枝状环氧树脂及其制备方法。
技术介绍
环氧树脂为含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别环氧树脂之外，环氧树脂的分子量普遍较小，需要与固化剂配合形成环氧树脂固化物使用。环氧树脂固化物具有多方面的优良性能：良好的机械性能、耐腐蚀性能、电绝缘性能。此外，环氧树脂固化物还具有交联密度可控、固化过程不产生小分子且收缩率低等优点，使其在汽车、航空、机械、化工、电子电器工业中得到广泛应用。但同时环氧树脂也具有固化后内应力较大、质脆、不耐冲击、韧性差等缺点，现有技术中为了提高环氧树脂的韧性及耐冲击性，常采用(1)添加热塑性塑料、橡胶或刚性粒子第二相和(2)改变树脂自身交联网络的化学结构两种方法来改性环氧树脂，然而第一种方法涉及到环氧树脂的相容性，对材料的加工工艺有较大要求，实施难度大；而第二种方法主要通过化学方法进行优化，实施难度也较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种树枝状环氧树脂的制备方法，利用环氧分子链中的活性羟基，在环氧分子量中接入大分子支链，从而提升了环氧树脂的韧性和抗冲击性能。该方法操作简单，易于实施，克服了现有技术中实施难度大缺陷。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种树枝状环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂原料、接枝侧链化合物和催化剂混合，进行接枝反应得到树枝状分子的环氧树脂；所述接枝侧链化合物为直链羧酸酯和/或直链异氰酸酯。优选的，所述环氧树脂原料、接枝侧链化合物和催化剂的质量比为(90～110):(27～30):(0.1～0.5)。优选的，所述直链异氰酸酯的结构式如式I所示：R1-N＝C＝O式I其中，R1为苯基取代的C3～C15的直链烷烃、联苯基取代的C3～C15的直链烷烃、萘环基取代的C3～C15的直链烷烃或未取代的C3～C15的直链烷烃。优选的，所述的直链异氰酸酯为单异氰酸己酯、6-苯基单异氰酸辛酯、4-苯基单异氰酸丁酯、1-亚丁基萘单异氰酸酯、1-甲基-6-亚戊基萘单异氰酸酯、4-亚己基联苯单异氰酸酯或4-乙基-4-亚丙基联苯单异氰酸酯。优选的，所述直链羧酸酯为直链羧酸甲酯，其结构如式II所示：其中，R2为苯基取代的C3～C15的直链烷烃、联苯基取代的C3～C15的直链烷烃、萘环基取代的C3～C15的直链烷烃或未取代的C3～C15的直链烷烃。优选的，所述直链羧酸甲酯为正庚酸甲酯、3-苯基丁酸甲酯、5-苯基戊酸甲酯、1-萘亚辛酸甲酯、1-乙基-6-亚丁基萘羧酸甲酯、4-亚己基联苯羧酸甲酯或3-乙基-4-亚丁基联苯羧酸甲酯。优选的，所述催化剂为有机锡类、钛酸酯类和乙酰丙酮盐类中的一种或几种。优选的，所述有机锡类催化剂为二丁基氧化锡和/或二月桂酸二丁基锡；所述钛酸酯类催化剂为钛酸四异丙酯和/或钛酸丁酯；所述乙酰丙酮盐类催化剂为乙酰丙酮锌。优选的，所述接枝反应的温度为80～150℃，接枝反应的时间为1～4h。本专利技术还提供了一种由上述制备方法制备得到树枝状环氧树脂，所述树枝状环氧树脂的环氧值为0.15～0.20mol/100g，软化点为60～80℃。有益效果：本专利技术提供了一种树枝状环氧树脂的制备方法，将环氧树脂原料、直链羧酸酯和/或直链异氰酸酯、催化剂混合，进行接枝反应得到树枝状环氧树脂。本专利技术充分利用环氧树脂原料中的活性羟基，在催化剂的作用下，将接枝侧链化合物接枝到环氧树脂分子结构中，使整个环氧树脂分子链具有树枝状结构，降低了环氧树脂的分子规整度，扩大了分子链的运动空间，从而提高了环氧树脂的韧性和冲击强度。具体实施方式本专利技术提供了一种树枝状环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂原料、接枝侧链化合物、催化剂混合，进行接枝反应得到树枝状环氧树脂；所述接枝侧链化合物为直链羧酸酯和/或直链异氰酸酯。在本专利技术中，环氧树脂原料、接枝侧链化合物和催化剂的质量比优选为(90～110)：(27～30)：(0.1～0.5)，更优选为(95～100)：(28～30)：(0.2～0.3)；本专利技术对所述原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知来源的市售产品即可。在本专利技术中，所述环氧树脂原料中含有羟基，利用活泼羟基将接枝侧链化合物接枝到环氧树脂原料分子结构中，形成树枝状环氧树脂；所述环氧树脂原料的软化点优选低于80℃，更优选低于70℃，较低的软化点可使原料获得较低的粘度，有利于物料充分搅拌混合均匀，提高产物性能的稳定性；所述环氧树脂原料优选为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂或脂肪族环氧树脂，更优选为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂；所述双酚A环氧树脂优选为E-20、E-24或E-51。在本专利技术中，所述催化剂优选为有机锡类、钛酸酯类和乙酰丙酮盐类中的一种或几种；所述有机锡类催化剂优选为二丁基氧化锡和/或二月桂酸二丁基锡；所述钛酸酯类催化剂优选为钛酸四异丙酯和/或钛酸丁酯；所述乙酰丙酮盐类催化剂优选为乙酰丙酮锌。在本专利技术中，所述接枝侧链化合物优选为直链羧酸酯和/或直链异氰酸酯；其中，所述直链异氰酸酯的结构式优选如式I所示：R1-N＝C＝O式I其中，R1为苯基取代的C3～C15的直链烷烃、联苯基取代的C3～C15的直链烷烃、萘环基取代的C3～C15的直链烷烃或未取代的C3～C15的直链烷烃；所述直链异氰酸酯更优选为单异氰酸己酯、6-苯基单异氰酸辛酯、4-苯基单异氰酸丁酯、1-亚丁基萘单异氰酸酯、1-甲基-6-亚戊基萘单异氰酸酯、4-亚己基联苯单异氰酸酯或4-乙基-4-亚丙基联苯单异氰酸酯。在本专利技术中，当所述R1为苯基取代的C3～C15的直链烷烃时，所述直链烷烃的碳原子数优选为5～12，更优选为8～10；当R1为联苯基取代的C3～C15的直链烷烃时，所述直链烷烃的碳原子数优选为5～12，更优选为8～10；当R1为萘环基取代的C3～C15的直链烷烃时，所述直链烷烃的碳原子数优选为5～12，更优选为8～10；当R1为未取代的C3～C15的直链烷烃时，所述直链烷烃的碳原子数优选为5～12，更优选为8～10。在本专利技术中，所述直链羧酸酯优选为直链羧酸甲酯，其结构式优选如式II所示：其中，R2为苯基取代的C3～C15的直链烷烃、联苯基取代的C3～C15的直链烷烃、萘环基取代的C3～C15的直链烷烃或未取代的C3～C15的直链烷烃；所述直链羧酸甲酯更优选为正庚酸甲酯、3-苯基丁酸甲酯、5-苯基戊酸甲酯、1-萘亚辛酸甲酯、1-乙基-6-亚丁基萘羧酸甲酯、4-亚己基联苯羧酸甲酯或3-乙基-4-亚丁基联苯羧酸甲酯。在本专利技术中，当所述R2为苯基取代的C3～C15的直链烷烃时，所述直链烷烃的碳原子数优选为5～12，更优选为8～10；当R2为联苯基取代的C3～C15的直链烷烃时，所述直链烷烃的碳原子数优选为5～12，更优选为8～10；当R2为萘环基取代的C3～C15的直链烷烃时，所述直链烷烃的碳原子数优选为5～12，更优选为8～10；当R2为未取代的C3～C15的直链烷烃时，所述直链烷烃的碳原子数优选为5～12，更优选为8～10。在本专利技术中，所述接枝反应的温度优选为80～150℃，更优选为100～120℃；接枝反应的时间优选为1～4h，更优选为2～3h。在本专利技术中，所述接枝反应优选在搅拌条件下进行，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树枝状环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂原料、接枝侧链化合物和催化剂混合，进行接枝反应得到树枝状分子的环氧树脂；所述接枝侧链化合物为直链羧酸酯和/或直链异氰酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种树枝状环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂原料、接枝侧链化合物和催化剂混合，进行接枝反应得到树枝状分子的环氧树脂；所述接枝侧链化合物为直链羧酸酯和/或直链异氰酸酯。2.如权利要求1所述的树枝状环氧树脂的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂原料、接枝侧链化合物和催化剂的质量比为(90～110):(27～30):(0.1～0.5)。3.如权利要求1或2所述的树枝状环氧树脂的制备方法，其特征在于：所述直链异氰酸酯的结构式如式I所示：R1-N＝C＝O式I其中，R1为苯基取代的C3～C15的直链烷烃、联苯基取代的C3～C15的直链烷烃、萘环基取代的C3～C15的直链烷烃或未取代的C3～C15的直链烷烃。4.如权利要求3所述的树枝状环氧树脂的制备方法，其特征在于：所述的直链异氰酸酯为单异氰酸己酯、6-苯基单异氰酸辛酯、4-苯基单异氰酸丁酯、1-亚丁基萘单异氰酸酯、1-甲基-6-亚戊基萘单异氰酸酯、4-亚己基联苯单异氰酸酯或4-乙基-4-亚丙基联苯单异氰酸酯。5.如权利要求1或2所述的树枝状环氧树脂的制备方法，其特征在于：所述直链羧酸酯为直链羧酸甲酯，其结构如式II所示...

【专利技术属性】
技术研发人员：任华，包秀群，叶琳，
申请(专利权)人：安徽善孚新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34