环氧化苯乙烯‑丁二烯‑双环庚烯嵌段共聚物及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及环氧化苯乙烯‑丁二烯‑双环庚烯嵌段共聚物及其制备方法和用途，其特征在于：1)由单体物质苯乙烯类化合物、丁二烯、双环庚烯、自由基引发剂和链转移剂经化学反应结合获得，各物质组分在嵌段共聚物的质量百分含量为：苯乙烯类化合物20‑80％，双环庚烯10‑60％，丁二烯0.5‑5％，自由基引发剂添0.01％‑10％，链转移剂1‑5％；2)所述环氧化苯乙烯‑丁二烯‑双环庚烯嵌段共聚物中含有2个或以上环氧基团，即可作为单纯的热塑性树脂使用，以及在固化剂条件下有一定的固化交联，具有介于热塑和热固树脂之间的性能。本发明专利技术可广泛应用于箱包、汽车、体育、电子、家具和军工等领域。

Epoxidation of styrene butadiene bicyclic hepten block copolymer and its preparation method and application thereof

The present invention relates to the epoxidation of styrene butadiene bicyclic hepten block copolymer and its preparation method and application thereof, which is characterized in that: 1) from monomers of styrene compounds, butadiene, bicyclic hepten, free radical initiator and chain transfer agent by chemical reaction with various components, in% the content of block copolymer: Styrene compounds 20 80% hepten 10, double 60%, 0.5 5% butadiene, free radical initiator Tim 0.01% 10%, chain transfer agent 1 5%; 2) the epoxidation of styrene butadiene bicyclic hepten block copolymer containing 2 or above epoxy groups can be used as a simple thermoplastic resin, and curing agent in curing condition is certain, with performance between thermoplastic and thermosetting resin. The invention can be widely used in bags, automobiles, sports, electronics, furniture and war industry and other fields.

【技术实现步骤摘要】
环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物及其制备方法和用途
本专利技术涉及一种环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物及其制备方法和用途，能够改善热塑性树脂对纤维的浸润性，并使其具备高强度、高耐热等特征，是一种能够改善热固性树脂使其具备可热成型性的共聚物及相应的组合物。属于化工产品

技术介绍
纤维增强树脂基复合材料通常具有优良的物理、力学、电学、耐化学腐蚀、轻量化等综合性能，并且具有易加工成型的特点，在汽车、电子、电器、医药、建材以及军事领域等行业得都到了快速发展和广泛的应用。而树脂基复合材料又分为热塑性复合材料和热固性复合材料两大类型。热塑性复合材料除了具备耐化学腐蚀、轻量化等综合性能外，还具有优良韧性、耐冲击性、维修方便以及可重复加工和回收利用等特点，但热塑性复合材料存在热变形温度低、刚性差、耐溶剂和化学药品性差、对纤维材料的浸润性差等问题。热固性复合材料在固化前是小分子结构，对纤维材料浸润效果好，固化具有耐高温、刚性强、耐溶剂和耐化学药品性好等优点，但存在耐冲击性能较差、只能一次成型而无法重复成型加工等问题。特别是目前碳纤维制品市场，都是采用真空导入、RTM、预浸料手工贴合等传统工艺，经固化成型、打磨、喷涂等作业方式，效率低、良率低、制造成本高、无法工业化大批量生产，大大限制了碳纤维材料的应用和市场推广。因此，有必要开发一种纤维增强树脂基复合材料，使之具有热固化后具备热塑性和热固性复合材料的优点，并克服它们的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，是为了解决热塑性复合材料存在热变形温度低、刚性差、耐溶剂和化学药品性差、对纤维材料的浸润性差等问题及热固性复合材料存在耐冲击性能较差、只能一次成型而无法重复成型加工的问题，提供一种环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物，具有刚性强、耐溶剂和化学药品性好、对纤维材料的浸润性好及差等耐冲击性能较好、可重复成型加工等特点。本专利技术的目的之二，是为了提供一种环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物的制备方法。本专利技术的目的之三，是为了提供一种环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物的用途。本专利技术的目的之一可以通过如下技术方案达到：环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物，其特征在于：1)由单体物质苯乙烯类化合物、丁二烯、双环庚烯、自由基引发剂和链转移剂经化学反应结合获得，各物质组分在嵌段共聚物的质量百分含量为：苯乙烯类化合物20-80％，双环庚烯10-60％，丁二烯0.5-5％，自由基引发剂添0.01％-10％，链转移剂1-5％；2)所述环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物中含有2个或以上环氧基团，即可作为单纯的热塑性树脂使用，以及在固化剂条件下有一定的固化交联，具有介于热塑和热固树脂之间的性能。本专利技术的目的之一还可以通过如下技术方案达到：进一步地，所述环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物用通式(I)表示：所述苯乙烯类化合物包括具有化学式C6H5CH＝CH2的苯乙烯化合物和由其衍生的化合物，由通式Ⅱ表示，其中每个R基独立地是氢、C1-C9的烷基或烷氧基、溴、磷、DOPO；所述丁二烯类化合物包括具有化学式CHR＝CR-CR＝CHR的化合物和由其衍生的化合物，由下通式Ⅲ表示，其中每个R1基独立地是氢、甲基、氯、溴或芳香基；其由通式Ⅲ表示：所述的双环庚烯又可称为(3.2.1)-2-辛烯，其由通式Ⅳ表示：进一步地，所述的丁二烯类化合物，具体的可以是1,3-丁二烯，2-氯-1,3-丁二烯，2-溴-1,3-丁二烯，2-甲基-1,3-丁二烯，1,4-二苯基-1,3-丁二烯等的一种或几种。本专利技术的目的之二可以通过如下技术方案达到：环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物的制备方法，其特征在于：1)制备苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物1-1)在常压条件下，按质量百分含量将苯乙烯、丁二烯、双环庚烯以及自由基引发剂和链转移剂溶解于聚合溶剂中，制得混合溶液；1-2)在100-1000转/分钟的搅拌条件下，将步骤1-1)所得混合溶液加热至40-80℃，并在氮气惰性气体的条件下进行反应0.5-6小时，制得苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物溶液；1-3)反应结束后，对步骤2)所得苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物溶液进行抽滤，将抽滤所得固体进行清洗、干燥，得到苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物；2)制备环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物将步骤1-3)制得的苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物于溶剂中溶解后，加入有机过氧酸、链转移剂和抗氧化剂，加热至40-80℃搅拌2-6小时，然后清洗并于80℃干燥至恒重，得到环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物。本专利技术的目的之二还可以通过如下技术方案达到：进一步地，所述苯乙烯、丁二烯和双环庚烯摩尔量比为5-60:1:10-50；所述自由基引发剂包括有机过氧化物过氧化环己酮、偶氮类二异丁腈，所述溶剂包括丙酮、丁酮、环己酮、甲醇、甲苯、二甲苯或它们的混合物；所述链转移剂包括乙烯基苄硫醇、十二烷基硫醇。进一步地，自由基引发剂在嵌段共聚物的质量百分含量为0.08％-2.5％。进一步地，环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物通过如下方法制得：将苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物于二甲苯中溶解后，加入1-10％质量比的有机过氧酸如过氧甲酸、加入0.1-0.3％质量比的链转移剂如十二烷基硫醇、加入0.01％-0.1％质量比的抗氧化剂加热至40-80℃，搅拌2-6小时；清洗并于80℃干燥至恒重，得到环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物。本专利技术的目的之三可以通过如下技术方案达到：环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物的用途，其特征在于：用于制备高耐热、可热塑成型的热固性组合物，所述热固性组合物包括环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物、环氧化合物、固化交联剂和固化促进剂，各物质组分在热固性组合物中的质量百分含量为：环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物40-99％；环氧化合物0-40％；固化交联剂0.5-20％；固化促进剂0.01-2％；所述环氧化合物为一分子中具有两个以上的环氧基化合物，包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、含磷环氧树脂、含氮环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂、芳烷基醚型线型环氧树脂、酚醛环氧树脂、联苯型环氧树脂、双环戊二烯环氧树脂、缩水甘油型环氧树脂、改性环氧树脂如NBR改性环氧树脂、聚酯改性环氧树脂、烯丙基改性环氧树脂、核壳改性环氧树脂和硅树脂改性环氧树脂中的一种或二种以上组合；所述固化交联剂包括胺类固化剂、有机酰肼类固化剂、路易斯酸-胺络合物类固化剂、有机酸酐类固化剂和酚醛类固化剂的一种或二种以上组合；所述固化促进剂包括咪唑类促进剂、过氧化物类促进剂、偶氮类促进剂、叔胺类促进剂、酚类促进剂、有机金属盐促进剂和无机金属盐促进剂中的一种或二种以上组合。本专利技术的目的之三还可以通过如下技术方案达到：进一步地，基于所述的高耐热、可热塑成型的热固性组合物，采用不同的生产工艺制成热敏胶、弹性体膜或增韧剂，以满足不同的性能要求和用途。进一步地，基于所述的高耐热、可热塑成型的热固性组合物，使组合物在常温下可与溶剂完全溶解，调配成稳定均相的清漆varnish，以制作预浸基材，称作半固化片prepreg和层压板。制作半固化片本文档来自技高网...

【技术保护点】
环氧化苯乙烯‑丁二烯‑双环庚烯嵌段共聚物，其特征在于：1)由单体物质苯乙烯类化合物、丁二烯、双环庚烯、自由基引发剂和链转移剂经化学反应结合获得，各物质组分在嵌段共聚物的质量百分含量为：苯乙烯类化合物20‑80％，双环庚烯10‑60％，丁二烯0.5‑5％，自由基引发剂添0.01％‑10％，链转移剂1‑5％；2)所述环氧化苯乙烯‑丁二烯‑双环庚烯嵌段共聚物中含有2个或以上环氧基团，即可作为单纯的热塑性树脂使用，以及在固化剂条件下有一定的固化交联，具有介于热塑和热固树脂之间的性能。

【技术特征摘要】
1.环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物，其特征在于：1)由单体物质苯乙烯类化合物、丁二烯、双环庚烯、自由基引发剂和链转移剂经化学反应结合获得，各物质组分在嵌段共聚物的质量百分含量为：苯乙烯类化合物20-80％，双环庚烯10-60％，丁二烯0.5-5％，自由基引发剂添0.01％-10％，链转移剂1-5％；2)所述环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物中含有2个或以上环氧基团，即可作为单纯的热塑性树脂使用，以及在固化剂条件下有一定的固化交联，具有介于热塑和热固树脂之间的性能。2.根据权利要求1所述的环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物，其特征在于：所述环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物用通式(I)表示：所述苯乙烯类化合物包括具有化学式C6H5CH＝CH2的苯乙烯化合物和由其衍生的化合物，由通式Ⅱ表示，其中每个R基独立地是氢、C1-C9的烷基或烷氧基、溴、磷、DOPO；所述丁二烯类化合物包括具有化学式CHR＝CR-CR＝CHR的化合物和由其衍生的化合物，由下通式Ⅲ表示，其中每个R1基独立地是氢、甲基、氯、溴或芳香基；其由通式Ⅲ表示：所述的双环庚烯又可称为(3.2.1)-2-辛烯，其由通式Ⅳ表示：3.根据权利要求1或2所述的环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物，其特征在于：所述的丁二烯类化合物，具体是1,3-丁二烯，2-氯-1,3-丁二烯，2-溴-1,3-丁二烯，2-甲基-1,3-丁二烯，1,4-二苯基-1,3-丁二烯等的一种或几种。4.环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物的制备方法，其特征在于：1)制备苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物1-1)在常压条件下，按质量百分含量将苯乙烯、丁二烯、双环庚烯以及自由基引发剂和链转移剂溶解于聚合溶剂中，制得混合溶液；1-2)在100-1000转/分钟的搅拌条件下，将步骤1-1)所得混合溶液加热至40-80℃，并在氮气惰性气体的条件下进行反应0.5-6小时，制得苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物溶液；1-3)反应结束后，对步骤2)所得苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物溶液进行抽滤，将抽滤所得固体进行清洗、干燥，得到苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物；2)制备环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物将步骤1-3)制得的苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物于溶剂中溶解后，加入有机过氧酸、链转移剂和抗氧化剂，加热至40-80℃搅拌2-6小时，然后清洗并于80℃干燥至恒重，得到环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物。5.根据权利要求4所述的环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物的制备方法，其特征在于：所述苯乙烯、丁二烯和双环庚烯摩尔量比为5-60:1:10-50；所述自由基引发剂包括有机过氧化物过氧化环己酮、偶氮类二异丁腈，所述溶剂包括丙酮、丁酮、环己酮、甲醇、甲苯、二甲苯或它们的混合物；所述链转移剂包括乙烯基苄硫醇、十二烷基硫醇；自由基引发剂在嵌段共聚物的质量百分含量为0.08％-2.5％。6.根据权利要求4所述的环氧化苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物的制备方法，其特征在于：将苯乙烯-丁二烯-双环庚烯嵌段共聚物于二甲苯中溶解后，加入1-10％质量比的有机过氧酸过氧甲酸、加入0.1-0.3％质量比的链转移剂十二烷基硫醇、加入0.01％-0.1％质量比的抗氧化剂加热至40-80℃，搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永军，张新权，温文彦，布施建明，漆小龙，
申请(专利权)人：江门盈骅光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44