含有邻苯二甲腈反应性稀释剂和双邻苯二甲腈树脂的树脂共混物、预浸料和制品制造技术

本公开提供了一种树脂共混物。该树脂共混物包含含有单个邻苯二甲腈官能团的至少一种稀释剂，和至少一种双邻苯二甲腈树脂。还提供了预浸料，其包含浸渍到连续的增强纤维或布料中的树脂共混物。类似地，本公开提供了一种模塑料，其包含分布在该树脂共混物中的短切的增强纤维。还提供了一种制品，其包括该树脂共混物的聚合产物。一种替代制品包括基材和设置在该基材上的树脂共混物的层。稀释剂通常改善树脂共混物的可加工性并且降低该树脂共混物的聚合产物的软化温度。

Resin blends, prepregs and products containing phthalonitrile reactive diluent and BIS phthalonitrile resin

The present disclosure provides a resin blend. The resin blend comprises at least one diluent containing a single phthalonitrile functional group and at least one bis phthalonitrile resin. A prepreg comprising a resin blend impregnated into a continuous reinforcing fiber or cloth is also provided. Similarly, the present disclosure provides a molding compound comprising chopped reinforcing fibers distributed in the resin blend. Also provided is an article comprising a polymeric product of the resin blend. An alternative article includes a layer of a base material and a resin blend disposed on the base material. Diluents usually improve the processability of the resin blends and reduce the softening temperature of the polymer products of the resin blends.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有邻苯二甲腈反应性稀释剂和双邻苯二甲腈树脂的树脂共混物、预浸料和制品
本公开涉及树脂共混物，包括改善双邻苯二甲腈树脂的加工的树脂共混物。
技术介绍
耐温性聚合物网络对增加的多个工业市场应用至关重要。这些应用不同于建筑和建造、电子封装、能源和发电，以及运输。随着应用的环境温度升高，能够满足要求的可用材料的数量迅速减少。邻苯二甲腈(PN)树脂是一类网络形成树脂，当聚合时提供优异的热稳定性和抗降解性，但是邻苯二甲腈树脂技术的商业化和用途受到差的加工性能、高成本和高温高压釜固化的制约。邻苯二甲腈树脂由于许多邻苯二甲腈分子的刚性结构而具有高熔融温度，其掺入了大量芳族结构以保持邻苯二甲腈聚合网络的热性能。邻苯二甲腈部分也是刚性的和平面的，并且具有结晶的倾向。这些分子结构属性有助于多官能PN树脂的高熔融温度。该树脂的高成本是由利用较高成本原材料(类似于酸酐和酰亚胺树脂)和多步合成路径的树脂合成过程推动的。聚合树脂的高玻璃化转变温度赋予在高操作温度下优异的热稳定性，但也有助于满足对惰性气氛下高温多步骤高压釜固化的需求以实现接近完全转化。
技术实现思路
描述了树脂共混物，该树脂共混物提供双邻苯二甲腈树脂的改善的加工。在第一方面，提供一种树脂共混物。该树脂共混物包含含有单个邻苯二甲腈官能团的至少一种稀释剂，和至少一种双邻苯二甲腈树脂。该至少一种稀释剂包括式I的化合物：其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自H、烯丙基基团、C1至C20烷基基团、芳基基团、醚基团、硫醚基团、醛基团、酮基团、酯基团、酰胺基团、酸基团、磺酰基、卤素、硝基、仲胺基团、叔胺基团，或它们的组合；并且其中A为氧或硫。在第二方面，提供一种预浸料。该预浸料包含连续的增强纤维和浸渍到连续的增强纤维中的根据第一方面所述的树脂共混物。在第三方面，提供另一种预浸料。该预浸料包含布料和浸渍到布料中的根据第一方面所述的树脂共混物。在第四方面，提供一种模塑料。该模塑料包含分布在根据第一方面所述的树脂共混物中的短切的增强纤维。在第五方面，提供一种制品。该制品包括根据第一方面所述的树脂共混物的聚合产物。在第六方面，提供另一种制品。该制品包括基材和设置在基材上的根据第一方面所述的树脂共混物的层。附图说明图1为与不同重量百分比的EuPN共混并用4,4’-(1,3-亚苯基二氧基)二苯胺固化的BMPN的储能模量对温度的曲线图。图2为比较例B的BMPN/RPN(2/1)[三角形]、实施例5的含16.7％EuPN稀释剂的BMPN/RPN(2/1)[正方形]、实施例8的含33.3％tBPPN稀释剂的BMPN/RPN(2/1)[十字形]、实施例1的含33.3％APPN稀释剂的BMPN/RPN(2/1)[圆形]的复数粘度对温度的曲线图。图3为根据本公开的示例性制品的示意性剖视图。虽然上述附图示出了本公开的实施方案，但正如说明书中所指出的，还可以想到其他的实施方案。所述附图未必按比例绘制。在所有情况下，本公开通过示例性而非限制性的方式介绍本专利技术。应当理解，本领域的技术人员可以设计出许多其他修改形式和实施方案，这些修改形式和实施方案均落在本专利技术的范围之内。具体实施方式对于以下定义术语的术语表，除非在权利要求书或说明书中的别处提供不同的定义，否则整个申请应以这些定义为准。术语表在整个说明书和权利要求书中使用某些术语，虽然大部分为人们所熟知，但仍可需要作出一些解释。应当理解，如本文所用：术语“和/或”意指任一者或两者。例如，“A和/或B”意指仅A、仅B、或A和B两者。如本说明书中所用的，通过端点表述的数值范围包括该范围内所包括的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。除非另外指明，否则本说明书和实施方案中所使用的表达量或成分、性能测量等的所有数字在所有情况下均应理解成由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附实施方案列表中示出的数值参数可根据本领域的技术人员利用本公开的教导内容寻求获得的期望属性而变化。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内的情况下，每个数值参数应至少根据所报告的数值的有效数位的数量并通过应用惯常的四舍五入法来解释。术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求书中出现这些术语的地方不具有限制的含义。词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的本公开的实施方案。然而，在相同的情况或其他情况下，其他实施方案也可以是优选的。此外，对一个或多个优选的实施方案的表述并不暗示其他实施方案是不可用的，并且并不旨在将其他实施方案排除在本公开的范围之外。本说明书中通篇提及的“一个实施方案”、“某些实施方案”、“一个或多个实施方案”或“实施方案”，无论在术语“实施方案”前是否包括术语“示例性的”都意指结合该实施方案描述的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的某些示例性实施方案中的至少一个实施方案中。因此，在本说明书通篇各处出现的短语诸如“在一个或多个实施方案中”、“在一些实施方案中”、“在某些实施方案中”、“在一个实施方案中”、“在许多实施方案中”或“在实施方案中”不一定是指本公开的某些示例性实施方案中的同一实施方案。此外，具体特征、结构、材料或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。如本文所用，术语“邻苯二甲腈”包括具有含两个相邻腈基团的特征性苯衍生物的化合物。在例示的邻苯二甲腈基团中，R为例如但不限于醚、硫醚、芳基、烷基、卤素、胺、酯，或者酰胺、杂烷基或(杂)烃基。如本文所用，“双酚M双邻苯二甲腈醚”是指双酚M的双(3,4-二氰基苯基)醚。如本文所用，“双酚T双邻苯二甲腈醚”是指双酚T的双(3,4-二氰基苯基)醚。如本文所用，“双酚P双邻苯二甲腈醚”是指双酚P的双(3,4-二氰基苯基)醚。如本文所用，“间苯二酚双邻苯二甲腈醚”是指间苯二酚的双(3,4-二氰基苯基)醚。如本文所用，“单官能邻苯二甲腈”是指具有单个邻苯二甲腈基团的化合物。如本文所用，“多官能邻苯二甲腈”是指具有两个或更多个邻苯二甲腈基团，优选两个邻苯二甲腈基团的化合物。如本文所用，“烷基”包括直链、支链和环状烷基基团，并且包括未取代和取代的烷基基团两者。除非另外指明，否则烷基基团通常含有1至20个碳原子。如本文所用，“烷基”的示例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、叔丁基、异丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基和降冰片基等。除非另有说明，否则烷基基团可为一价或多价的。如本文所用，“烯丙基”包括具有式H2C＝CH-CH2-的一价基团。如本文所用，术语“杂烷基”包括具有一个或多个独立地选自S、O、Si、P和N的杂原子的直链、支链和环状烷基基团，以及未取代和取代的烷基基团两者。除非另外指明，否则杂烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树脂共混物，其包含含有单个邻苯二甲腈官能团的至少一种稀释剂；和至少一种双邻苯二甲腈树脂，其中所述至少一种稀释剂包括式I的化合物：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170323 US 62/475,396;20171004 US 62/568,1571.一种树脂共混物，其包含含有单个邻苯二甲腈官能团的至少一种稀释剂；和至少一种双邻苯二甲腈树脂，其中所述至少一种稀释剂包括式I的化合物：



其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自H、烯丙基基团、C1至C20烷基基团、芳基基团、醚基团、硫醚基团、醛基团、酮基团、酯基团、酰胺基团、酸基团、磺酰基、卤素、硝基、仲胺基团、叔胺基团，或它们的组合；并且其中A为氧或硫。


2.根据权利要求1所述的树脂共混物，其中所述至少一种稀释剂包括式II的化合物：



其中R1、R2、R3、R4、R5和A各自如相对于式I所定义。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的树脂共混物，其中R1、R2、R3、R4和R5中的一者或多者为烯丙基基团。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的树脂共混物，其中A为氧。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的树脂共混物，其中所述至少一种稀释剂包括以下中的至少一种：4-(2-甲氧基-4-烯丙基苯氧基)邻苯二甲腈、4-(2-烯丙基苯氧基)邻苯二甲腈、4-(4-叔丁基苯氧基)邻苯二甲腈和4-(3-甲基苯氧基)邻苯二甲腈。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的树脂共混物，其中至少一种双邻苯二甲腈树脂与所述至少一种稀释剂的摩尔比的范围为0.95至50，包括端值在内。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的树脂共混物，其中所述至少一种双...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·安德森，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US