一种同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂及其制备方法，涉及阻燃技术领域。本发明专利技术提供的改性乙烯基酯树脂由包括以下质量份数的组分制备得到：乙烯基酯树脂50～98份，固化剂0.5～10份，促进剂0.1～2份，同时含苯基和乙烯基的梯形POSS 2～50份；所述同时含苯基和乙烯基的梯形POSS为式Ⅰ所示结构中的一种或几种的混合物，分子量为400～3500。本发明专利技术提供的同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂力学性能好，在燃烧过程中低烟和低热释放。本发明专利技术提供了所述同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂的制备方法，过程简单，周期短，适合大量生产。

A trapezoid poss modified vinyl ester resin containing both phenyl and vinyl and its preparation method

The invention provides a trapezoidal poss modified vinyl ester resin containing phenyl and vinyl at the same time and a preparation method thereof, which relates to the technical field of flame retardant. The modified vinyl ester resin provided by the invention is prepared from the following components with the mass fraction: 50-98 parts of vinyl ester resin, 0.5-10 parts of curing agent, 0.1-2 parts of accelerator, and 2-50 parts of trapezoidal poss containing phenyl and vinyl at the same time; the trapezoidal poss containing phenyl and vinyl at the same time is one or several mixtures in the structure shown in formula I, with the molecular weight of 400-3500 \u3002 The trapezoidal poss modified vinyl ester resin containing both phenyl and vinyl has good mechanical properties, low smoke and low heat release in the combustion process. The invention provides a preparation method of the trapezoidal poss modified vinyl ester resin containing both phenyl and vinyl, which is simple in process, short in cycle and suitable for mass production.

【技术实现步骤摘要】
一种同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂及其制备方法
本专利技术涉及阻燃
，特别涉及一种同时含苯基和乙烯基的梯形POSS(多面体低聚硅倍半氧烷)改性乙烯基酯树脂及其制备方法。
技术介绍
乙烯基酯树脂是指分子端部含有不饱和双键，中间骨架为环氧树脂结构的变性树脂，别名环氧丙烯酸树脂，为热固性树脂。乙烯基酯树脂通常是环氧树脂与一种含有羧基的不饱和一元羧酸加成缩合的产物，并经一种反应性单体稀释。乙烯基酯树脂具有良好的固化性、成型性、与纤维较好的粘结性、耐高温性能、耐疲劳性、耐化学腐蚀性能等，其复合材料已在化工防腐、烟气脱硫、交通运输、电子电器等方面得到了广泛的应用。但纯乙烯基酯树脂力学性能不理想，且燃烧时发烟量和热释放较大，这在一定程度上限制了其使用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种同时含苯基和乙烯基的梯形POSS(多面体低聚硅倍半氧烷)改性乙烯基酯树脂及其制备方法。本专利技术提供的改性乙烯基酯树脂力学性能好，燃烧时低烟和低热释放。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂，由包括以下质量份数的组分制备得到：所述同时含有苯基和乙烯基的梯形POSS为式Ⅰ所示结构中的一种或几种的混合物：式Ⅰ中，n为大于等于1的整数；所述同时含有苯基和乙烯基的梯形POSS的分子量为400～3500。优选地，所述乙烯基酯树脂包括双酚A型乙烯基酯树脂和/或酚醛型乙烯基酯树脂。优选地，所述固化剂包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化乙酰丙酮、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰、过苯甲酸叔丁酯和异丙苯过氧化氢中的一种或几种。优选地，所述促进剂包括异辛酸钴、环烷酸钴、十二烷基磺酸钠、三亚乙基二胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺和二甲基对甲基苯胺中的一种或几种。本专利技术提供了以上方案所述的同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂的制备方法，包括以下步骤：(1)将乙烯基酯树脂和同时含苯基和乙烯基的梯形POSS混合，得到第一混合体系；(2)将所述第一混合体系和促进剂混合，得到第二混合体系；(3)将所述第二混合体系和固化剂混合后进行固化反应，得到同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂。优选地，所述步骤(1)中混合的温度为25～120℃。优选地，所述步骤(2)中混合的温度为15～40℃。优选地，所述步骤(3)中混合的温度为15～40℃。优选地，所述步骤(3)中在进行固化反应前，还包括对所述第二混合体系和固化剂混合所得的固化体系进行真空脱泡处理；所述真空脱泡处理的真空度为-0.01～-0.09MPa。优选地，所述步骤(3)中固化反应的温度为25～100℃，时间为4～24h。本专利技术提供了一种同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂，由包括以下质量份数的组分制备得到：乙烯基酯树脂50～98份，固化剂0.5～10份，促进剂0.1～2份，同时含苯基和乙烯基的梯形POSS2～50份。本专利技术采用同时含苯基和乙烯基的梯形POSS作为改性剂，充分利用了刚性的苯环结构及内部稳定的Si-O梯型结构，可以显著提升复合材料的力学性能；POSS分子中含有的双键和羟基活性基团，可以使其很容易与乙烯基酯树脂达到分子水平结合，同时双键基团可与乙烯基酯树脂中的基团发生作用，使POSS接枝到乙烯基酯树脂的交联网络中；并且，梯形POSS改性剂中含有丰富的硅元素且不含卤素，具有良好的阻燃效果，属于环境友好型阻燃剂。因此，本专利技术提供的同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂不仅力学性能良好，而且在燃烧过程中具有低烟和低热释放的特点。本专利技术提供了所述同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂的制备方法。本专利技术提供的制备方法简单，周期短，适合大量生产。具体实施方式本专利技术提供了一种同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂，由包括以下质量份数的组分制备得到：所述同时含苯基和乙烯基的梯形POSS为式Ⅰ所示结构中的一种或几种的混合物：式Ⅰ中，n为大于等于1的整数；所述同时含有苯基和乙烯基的梯形POSS的分子量为400～3500。以质量份数计，制备本专利技术提供的同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂的组分包括乙烯基酯树脂50～98份，优选为60～95份，更优选为75～85份。在本专利技术中，所述乙烯基酯树脂优选包括双酚A型乙烯基酯树脂和/或酚醛型乙烯基酯树脂；本专利技术对所述双酚A型乙烯基酯树脂和酚醛型乙烯基酯树脂的来源和型号没有特别的要求，采用本领域熟知的相应树脂产品即可。以乙烯基酯树脂的质量份数为基准，制备本专利技术提供的同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂的组分包括固化剂0.5～10份，优选为1～9份，更优选为2～8份。在本专利技术中，所述固化剂优选包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化乙酰丙酮、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰、过苯甲酸叔丁酯和异丙苯过氧化氢中的一种或几种。本专利技术对所述固化剂的来源没有特别的要求，采用本领域熟知的市售产品即可。以乙烯基酯树脂的质量份数为基准，制备本专利技术提供的同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂的组分包括促进剂0.1～2份，优选为0.5～1.5份，更优选为0.8～1.3份。在本专利技术中，所述促进剂优选包括异辛酸钴、环烷酸钴、十二烷基磺酸钠、三亚乙基二胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺和二甲基对甲基苯胺中的一种或几种。本专利技术对所述促进剂的来源没有特别的要求，采用本领域熟知的市售产品即可。以乙烯基酯树脂的质量份数为基准，制备本专利技术提供的同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂的组分包括同时含苯基和乙烯基的梯形POSS2～50份，优选为5～45份，更优选为15～35份。在本专利技术中，所述同时含有苯基和乙烯基的梯形POSS为式Ⅰ所示结构中的一种(即n取某一数值)或几种(即n取不同数值)的混合物；所述同时含苯基和乙烯基的梯形POSS的分子量为400～3500，优选为1000～3000，更优选为1500～2500；当所述同时含苯基和乙烯基的梯形POSS的结构为式Ⅰ所示结构中几种的混合物时，本专利技术对所述混合物中不同结构的混合比例没有特别的要求，可以任意比例混合使所述梯形POSS的分子量满足所述范围即可。POSS(多面体低聚硅倍半氧烷)是一种以Si-O交替连接的硅氧骨架为无机内核与顶角有机基团组成的有机-无机杂化材料，通过设计顶角基团的结构可实现POSS功能多样化，可分为无规结构、梯形结构、笼型结构和不完整笼型结构等。本专利技术采用同时含苯基和乙烯基的梯形POSS作为改性剂，由于其分子外部刚性的苯基基团及内部稳定的Si-O梯型结构，可以提升复合材料的力学性能；同时，其分子中含有双键和羟基活性基团，可以使其很容易与乙烯基酯树脂达到分子水平结合；并且，该梯形POSS改性剂中含有丰富的硅元素且不含卤素，具有良好的阻燃效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂，其特征在于，由包括以下质量份数的组分制备得到：/n

【技术特征摘要】
1.一种同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂，其特征在于，由包括以下质量份数的组分制备得到：



所述同时含苯基和乙烯基的梯形POSS为式Ⅰ所示结构中的一种或几种的混合物：



式Ⅰ中，n为大于等于1的整数；
所述同时含苯基和乙烯基的梯形POSS的分子量为400～3500。


2.根据权利要求1所述的同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂，其特征在于，所述乙烯基酯树脂包括双酚A型乙烯基酯树脂和/或酚醛型乙烯基酯树脂。


3.根据权利要求1所述的同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂，其特征在于，所述固化剂包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化乙酰丙酮、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰、过苯甲酸叔丁酯和异丙苯过氧化氢中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述的同时含苯基和乙烯基的梯形POSS改性乙烯基酯树脂，其特征在于，所述促进剂包括异辛酸钴、环烷酸钴、十二烷基磺酸钠、三亚乙基二胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺和二甲基对甲基苯胺中的一种或几种。


5.权利要求1～4任意一项所述同...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文超，张伟伟，杨荣杰，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11