[发明专利]一种树枝状环氧树脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种树枝状环氧树脂的制备方法，属于环氧树脂技术领域。本发明将环氧树脂原料、直链羧酸酯和/或直链异氰酸酯、催化剂混合，进行接枝反应得到树枝状环氧树脂；本发明充分利用活性羟基，在扩链催化剂的作用下，将接枝侧链化合物接枝到环氧树脂分子结构中，使整个环氧树脂分子链具有树枝状结构，降低了环氧树脂的分子规整度，扩大了分子链的运动空间，从而提高了环氧树脂的韧性和冲击强度。

技术领域

本发明涉及环氧树脂技术领域，尤其涉及一种树枝状环氧树脂及其制备方法。

背景技术

环氧树脂为含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别环氧树脂之外，环氧树脂的分子量普遍较小，需要与固化剂配合形成环氧树脂固化物使用。

环氧树脂固化物具有多方面的优良性能：良好的机械性能、耐腐蚀性能、电绝缘性能。此外，环氧树脂固化物还具有交联密度可控、固化过程不产生小分子且收缩率低等优点，使其在汽车、航空、机械、化工、电子电器工业中得到广泛应用。但同时环氧树脂也具有固化后内应力较大、质脆、不耐冲击、韧性差等缺点，现有技术中为了提高环氧树脂的韧性及耐冲击性，常采用(1)添加热塑性塑料、橡胶或刚性粒子第二相和(2)改变树脂自身交联网络的化学结构两种方法来改性环氧树脂，然而第一种方法涉及到环氧树脂的相容性，对材料的加工工艺有较大要求，实施难度大；而第二种方法主要通过化学方法进行优化，实施难度也较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种树枝状环氧树脂的制备方法，利用环氧分子链中的活性羟基，在环氧分子量中接入大分子支链，从而提升了环氧树脂的韧性和抗冲击性能。该方法操作简单，易于实施，克服了现有技术中实施难度大缺陷。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种树枝状环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：

将环氧树脂原料、接枝侧链化合物和催化剂混合，进行接枝反应得到树枝状分子的环氧树脂；

所述接枝侧链化合物为直链羧酸酯和/或直链异氰酸酯。

优选的，所述环氧树脂原料、接枝侧链化合物和催化剂的质量比为(90～110):(27～30):(0.1～0.5)。

优选的，所述直链异氰酸酯的结构式如式I所示：

R₁-N＝C＝O 式I

其中，R₁为苯基取代的C3～C15的直链烷烃、联苯基取代的C3～C15的直链烷烃、萘环基取代的C3～C15的直链烷烃或未取代的C3～C15的直链烷烃。

优选的，所述的直链异氰酸酯为单异氰酸己酯、6-苯基单异氰酸辛酯、4-苯基单异氰酸丁酯、1-亚丁基萘单异氰酸酯、1-甲基-6-亚戊基萘单异氰酸酯、4-亚己基联苯单异氰酸酯或4-乙基-4-亚丙基联苯单异氰酸酯。

优选的，所述直链羧酸酯为直链羧酸甲酯，其结构如式II所示：

其中，R₂为苯基取代的C3～C15的直链烷烃、联苯基取代的C3～C15的直链烷烃、萘环基取代的C3～C15的直链烷烃或未取代的C3～C15的直链烷烃。

优选的，所述直链羧酸甲酯为正庚酸甲酯、3-苯基丁酸甲酯、5-苯基戊酸甲酯、1-萘亚辛酸甲酯、1-乙基-6-亚丁基萘羧酸甲酯、4-亚己基联苯羧酸甲酯或3-乙基-4-亚丁基联苯羧酸甲酯。

优选的，所述催化剂为有机锡类、钛酸酯类和乙酰丙酮盐类中的一种或几种。

优选的，所述有机锡类催化剂为二丁基氧化锡和/或二月桂酸二丁基锡；

所述钛酸酯类催化剂为钛酸四异丙酯和/或钛酸丁酯；