一种BDABP型含硅环氧酰亚胺基体树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种BDABP型含硅环氧酰亚胺基体树脂及其制备方法，该基体树脂由4,4’‑双(2,4‑二氨基苯氧基)联苯BDABP、环氧树脂、3‑氨丙基三烷氧基硅烷、酰亚胺齐聚物和固化剂组成。制备方法包括如下步骤：(1)制备酰亚胺齐聚物；(2)将4,4’‑双(2,4‑二氨基苯氧基)联苯、环氧树脂放入反应釜中，搅拌混合反应后，加入酰亚胺齐聚物继续搅拌反应，随后加入3‑氨丙基三烷氧基硅烷搅拌反应，再加入固化剂搅拌混合均匀，即可。本发明专利技术可广泛应用于钢、铜、铝等金属以及陶瓷、玻璃、树脂基复合材料等基材之间的粘合，以及玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维增强复合材料的制备，具有良好的产业化前景。

BDABP type silicon containing epoxy imide resin and preparation method thereof

The present invention relates to a BDABP type silicon containing epoxy imide resin and its preparation method, the matrix resin by 4,4 double (2,4 two aminophenoxy) biphenyl BDABP, epoxy resin, 3 aminopropyl three alkoxy silane, imide oligomer and curing agent. The preparation method comprises the following steps: (1) preparation of imide oligomer; (2) 4,4 (two 2,4 'double aminophenoxy) biphenyl epoxy resin into the reaction kettle, stirring after adding imide oligomer stirring, then add 3 aminopropyl three alkoxy silane reaction, adding curing agent can be mixed evenly. The invention can be widely used in bonding between steel and copper, aluminum and other metals, ceramics, glass, resin base composite material, and glass fiber, aramid fiber and carbon fiber reinforced composite material preparation, has a good prospect of industrialization.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子基体树脂及其制备领域，特别涉及一种BDABP型含硅环氧酰亚胺基体树脂及其制备方法。
技术介绍
众所周知，环氧树脂具有许多优良的性能：(1)良好的粘接性能：粘接强度高，粘接面广，它与许多金属(如铁、钢、铜、铝、金属合金等)或非金属材料(如玻璃、陶瓷、树脂基复合材料、木材、塑料等)的粘接强度非常高，有的甚至超过被粘材料本身的强度，因此可用于许多受力结构件中，是结构型粘合剂的主要成分之一；(2)良好的加工性能：环氧树脂配方的灵活性、加工工艺和制品性能的多样性是高分子材料中最为突出的；(3)良好的稳定性能：环氧树脂的固化主要是依靠环氧基的开环加成聚合，因此固化过程中不产生低分子物，其固化收缩率是热固性树脂中最低的品种之一，一般为1％-2％，如果选择适当的填料可使收缩率降至0.2％左右；固化后的环氧树脂主链是醚键、苯环、三维交联结构，因此具有优异的耐酸碱性。因此，环氧树脂在国民经济的各个领域中被广泛应用：无论是高新
还是通用
，无论是国防军工还是民用工业，乃至人们的日常生活中均能看到它的踪迹。目前，环氧树脂体系也存在一些问题，如耐热性较低，远远不及芳杂环类聚合物体系(如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、聚苯基喹噁啉、聚苯并噻唑等)。聚酰亚胺开发于六十年代，最常用的一种是由均苯四甲酸二酐与芳香族二胺制得。聚酰亚胺分子中含有多重芳香杂环结构单元，因此聚酰亚胺树脂是具有极其优异耐热性的一类高分子材料。常规的聚酰亚胺结构，其热分解温度一般均在500℃以上，同时也具有强韧性。因此，也常常用于热固性树脂，如环氧树脂、双马来酰亚胺树脂等的耐热增韧改性剂。中国专利技术专利CN103146330A公开了一种2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷型耐高温环氧胶粘剂及其制备方法，由质量比为1:1-2的A组份和B组份组成，其中，A组份是由2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷与环氧树脂反应而成的共聚物；B组份是由2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷与芳香族二元酸酐在强极性非质子有机溶剂和甲苯中反应而成的固含量为15％-30％的均相透明溶液。制备方法包括：室温下，将A、B组份按质量比1:1-2搅拌混合均匀即可。中国专利技术专利CN103131369A公开了一种4,4'-双(2,4-二氨基苯氧基)二苯砜型耐高温环氧胶粘剂及其制备方法，由质量比为1:1-2的A组份和B组份组成，其中A组份是由4,4’-双(2,4-二氨基苯氧基)二苯砜与环氧树脂反应而成的共聚物；B组份是由4,4’-双(2,4-二氨基苯氧基)二苯砜与芳香族二元酸酐在强极性非质子有机溶剂和甲苯中反应而成的固含量为15％-30％的均相透明溶液。制备方法包括：室温下，将A、B组份按质量比1:1-2搅拌混合均匀即可。中国专利技术专利CN103146331A公开了一种4,4'-双(2,4-二氨基苯氧基)联苯型耐高温环氧胶粘剂及其制备方法，由质量比为1:1-2的A组份和B组份组成，其中A组份是由4,4’-双(2,4-二氨基苯氧基)联苯与环氧树脂反应而成的共聚物；B组份是由4,4’-双(2,4-二氨基苯氧基)联苯与芳香族二元酸酐在强极性非质子有机溶剂和甲苯中反应而成的固含量为15％-30％的均相透明溶液。制备方法包括：室温下，将A、B组份按质量比1:1-2搅拌混合均匀即可。阎睿，虞鑫海等人【新型环氧胶粘剂的制备与性能研究，绝缘材料，2012，45(2)：12-14,18】公开了一种新型环氧树脂胶粘剂及其制备方法，并对其性能进行了系统的研究。虞鑫海等人【有机硅环氧体系粘合剂的制备与性能研究，绝缘材料，2012,45(2)：1-3,11】公开了一种有机硅树脂改性环氧树脂的粘合剂体系，并对其性能进行了研究，同时得到了综合性能优越的粘合剂。虞鑫海等人申请了中国专利技术专利CN102220102A，公开了一种耐高温粘合剂及其制备方法。中国专利技术专利CN102260480A公开了一种耐高温改性环氧树脂胶粘剂及其制备方法。中国专利技术专利CN102181251A公开了一种不饱和聚酰亚胺改性的环氧树脂胶粘剂及其制备方法。中国专利技术专利CN102031082A公开了一种苯并咪唑二胺固化型环氧胶粘剂及其制备方法。中国专利技术专利CN101649174A公开了一种耐高温单组份无溶剂环氧粘合剂及其制备方法。中国专利技术专利CN101544879A公开了一种高强度无溶剂环氧粘合剂的制备方法。吴敏等人【新型高强度单组份环氧树脂胶粘剂的研制，粘接，2009,30(9)：54-57】公开了一种单组份环氧胶粘剂，综合性能优异，特别是具有很高的拉伸剪切强度。陈洪江等人【新型环氧树脂胶粘剂体系的固化动力学研究，粘接，2009,30(8)：43-45】公开了一种环氧树脂胶粘剂体系，并对其固化动力学进行了研究。许梅芳等人【聚酰亚胺-环氧树脂胶粘剂的固化动力学研究，化学与粘合，2011,33(2)：17-20】公开了一种聚酰亚胺-环氧树脂胶粘剂，并对其进行了固化动力学研究。中国专利技术专利CN101148656A，公开一种耐高温无溶剂环氧胶粘剂的制备方法，其主要特征在于：TGDDM环氧树脂、增韧剂、氢化双酚A、固化剂、促进剂混合均匀，制得了耐高温无溶剂环氧胶粘剂。但其耐高温性能仍然有较大的局限性，未能满足许多高温环境下的实际应用。中国专利技术专利CN101397486A，公开了一种双组分无溶剂环氧树脂胶粘剂的制备方法，其主要特征在于：它包括A组分和B组分,其中A组分含有酚醛环氧树脂、脂环型环氧树脂和端羧基丁腈橡胶；B组分是1,3-双(2,4-二氨基苯氧基)苯芳香族多元胺固化剂。脂环型环氧树脂和端羧基丁腈橡胶的添加量分别为酚醛环氧树脂的20-35％和12％(质量百分数)。1,3-双(2,4-二氨基苯氧基)苯芳香族多元胺固化剂的添加量为酚醛环氧树脂的15-20％(质量百分数)，所得胶粘剂体系工艺性好。但其耐热性能还不够理想。中国专利技术专利CN1927908A，公开了一种含酚羟基聚酰亚胺粉末的制备方法，由于酚羟基的存在，其聚酰亚胺粉末可与环氧基反应，形成共价键，从而可以提高热塑性聚酰亚胺树脂与环氧树脂的相容性，并可进一步使环氧树脂体系达到良好的增韧效果。虞鑫海等人【耐高温单组分环氧胶粘剂的研制[J].粘接，2008，29(12)：16-19】公开了一种耐高温单组分环氧胶粘剂的制备方法，其主要特征在于：以马来酸酐(MA)为封端剂，以2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(BAHPFP)、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPOPP)、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)为主原料合成得到了含酚羟基聚醚酰亚胺树脂(HPEI)；以所合成得到的HPEI为耐高温增韧剂，与N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯甲烷(TGDDM)、氢化双酚A环氧树脂(HBPAE)、潜伏性固化剂等，配制得到了综合性能优异的耐高温单组分环氧胶粘剂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种BDABP型含硅环氧酰亚胺基体树脂及其制备方法，本专利技术制备工艺简单，环境友好，综合性能优异，可广泛应用于钢、铜、铝等金属以及陶瓷、玻璃、树脂基复合材料等基材之间的粘合，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种BDABP型含硅环氧酰亚胺基体树脂，其特征在于：由质量比为1‑5:100:2‑8:1‑5:30‑50的4,4’‑双(2,4‑二氨基苯氧基)联苯BDABP、环氧树脂、3‑氨丙基三烷氧基硅烷、酰亚胺齐聚物和固化剂组成；其中，酰亚胺齐聚物是由摩尔比为2:1:2的2,2‑双(3‑氨基‑4‑羟基苯基)六氟丙烷、2,2‑双[4‑(3,4‑二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐和马来酸酐反应而得。

【技术特征摘要】
1.一种BDABP型含硅环氧酰亚胺基体树脂，其特征在于：由质量比为1-5:100:2-8:1-5:30-50的4,4’-双(2,4-二氨基苯氧基)联苯BDABP、环氧树脂、3-氨丙基三烷氧基硅烷、酰亚胺齐聚物和固化剂组成；其中，酰亚胺齐聚物是由摩尔比为2:1:2的2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐和马来酸酐反应而得。2.根据权利要求1所述的一种BDABP型含硅环氧酰亚胺基体树脂，其特征在于：所述3-氨丙基三烷氧基硅烷选自3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种BDABP型含硅环氧酰亚胺基体树脂，其特征在于：所述环氧树脂选自E-51环氧树脂、E-44环氧树脂、ES216环氧树脂、ECC202环氧树脂、CE793环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂、脂环型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的一种BDABP型含硅环氧酰亚胺基体树脂，其特征在于：所述缩水甘油胺型环氧树脂选自N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-3,3’-二乙基-4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯醚环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯砜环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-3,4’-二氨基二苯醚环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-3,3’-二氨基二苯砜环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基联苯环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基对苯二胺环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基间苯二胺环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-1,4-双(4-氨基苯氧基)苯环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-1,4-双(3-氨基苯氧基)苯环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-1,3-双(4-氨基苯氧基)苯环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-1,3-双(3-氨基苯氧基)苯环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-1,3-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯环氧树脂、N,N,N’,N’,O-五缩水甘油基-4,4’-二氨基-4”-羟基三苯甲烷环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯醚环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯醚环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯砜环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯硫醚环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯硫醚环氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞鑫海，吴倩，周志伟，
申请(专利权)人：东华大学，上海睿兔电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31