[发明专利]氰酸酯/双噁唑啉/环氧/酸酐/聚乙二醇改性树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种氰酸酯/双噁唑啉/环氧/酸酐/聚乙二醇改性树脂组合物。

背景技术

氰酸酯/环氧组合物是目前研究较多的一类热固性改性树脂体系。氰酸酯和环氧在固化时能够发生共固化反应，生成杂环结构的聚合物。固化树脂的性能由于氰酸酯的加入，环氧树脂的耐热性、介电性能等性能均得到了提高。同时两种单体之间具有非常好的相容性，可以任意比混合，极易溶于多种有机溶剂中，因而未固化树脂具有良好的工艺性能。这种氰酸酯/环氧改性树脂，在电子制造、航空航天等领域得到了推广应用。

发明人在前期的研究中，提出了一种氰酸酯/双噁唑啉/环氧/聚乙二醇改性树脂体系(CN102675631A)，固化后可以得到具有优良的耐热、力学和介电性能的树脂材料。

该体系同样存在着环氧改性氰酸酯树脂的反应活性较大，工作期短的工艺性问题。在深入研究的基础上，发明人发现，引入酸酐化合物可以改善氰酸酯/双噁唑啉/环氧/聚乙二醇改性树脂体系的工艺性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可热固化的氰酸酯/双噁唑啉/环氧/酸酐/聚乙二醇改性树脂组合物，其固化树脂具有良好的耐热性能和优异的力学性能，且具有良好的工艺性。

本发明提出的氰酸酯/双噁唑啉/环氧/酸酐/聚乙二醇改性树脂组合物，所述树脂的原料由A组分、B组分组成，其中：A组分包括氰酸酯单体、双噁唑啉化合物和聚乙二醇，B组分包括环氧化合物和酸酐化合物。各组分的重量百分比为：

A组分：

氰酸酯                                                    30-80%

双噁唑啉化合物                                    10-30%

聚乙二醇：                                            10~40%

B组分：

双官能团环氧化合物                            50-80%

酸酐化合物                                            20-50%

其中，A组分﹕B组分的重量比为90﹕10 ~ 10﹕90。

所述的酸酐化合物包括：邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-苯酮四羧酸二酐、顺丁烯二酸酐、桐油酸酐、四氢苯二甲酸酐、甲基四氢苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐、甲基六氢苯二甲酸酐、纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐或甲基环己烯四羧酸二酐中一种以上。

本发明中，所述的氰酸酯单体包括：双酚A型(4,4’-二氰酸酯基苯基-丙烷，BADCy)，双酚L型(4,4’-二氰酸酯基苯基-乙烷, BEDCy)、双酚M型氰酸酯(4,4'-[1,3-苯基双(1-甲基-亚乙基)]双苯基氰酸酯)或酚醛型氰酸酯(PT)等，也可以是其预聚物。

本发明中，所述的环氧树脂的类型不做限制，各种牌号的商品化双官能团环氧树脂均可以用于本发明。

本发明中，所述的双噁唑啉化合物包括：2,2’-(1,4-亚苯基)-二噁唑啉、2,2’-(1,3-亚苯基)-二噁唑啉、2,2’-(1,4-亚苯基)-4-甲基-二噁唑啉、2,2’-(1,3-亚苯基)-4-甲基-二噁唑啉、2,2’-(1,4-亚苯基)-4,4’-二甲基-二噁唑啉、2,2’-(1,3-亚苯基)-4,4’-二甲基-二噁唑啉、2,2’-乙撑双(2-噁唑啉)、2,2’-亚辛基双(2-噁唑啉)、2,2’-乙撑双(4-甲基-2-噁唑啉)或端噁唑啉聚醚等中任一种。

本发明中，所述的聚乙二醇为工业品，其分子量为2000~20000。

本发明提出的氰酸酯/双噁唑啉/环氧/酸酐/聚乙二醇树脂组合物可以通过熔融混合的方法制备得到：即将各组分按配比称量后，在80~120℃充分熔融混合均匀，得到未固化树脂。未固化树脂可以直接用于制备树脂浇铸体，也可以用DMF、丁酮、丙酮等普通溶剂溶解，并配制成一定浓度的胶液，用于浸渍增强材料，如玻璃布、碳纤维布等以成型复合材料。

本发明中，在氰酸酯/双噁唑啉/环氧/酸酐/聚乙二醇组合物中，双噁唑啉能够与氰酸酯共聚，与环氧发生离子聚合，同时还能与聚乙二醇发生开环聚合反应。而氰酸酯本身与环氧、聚乙二醇也能发生共聚反应，酸酐可以与环氧发生共聚反应。因此，氰酸酯/双噁唑啉/环氧/酸酐/聚乙二醇组合物是一个典型的共聚改性树脂体系。