專利名稱：聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱塑性聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂，以提高環(huán)氧樹脂用于粘合劑、涂料、模塑料和復合材料的性能。
本發(fā)明的目的是通過環(huán)氧樹脂的改性，提高其作為粘合劑、涂料、模塑料和復合材料的性能。
本發(fā)明方法是通過在環(huán)氧樹脂中加入聚酯酰亞胺(PEsI)共混而成，共混可按通常共混方法進行，例如共混物在120-160℃的油浴中攪拌均勻，至溶液透明，然后降溫至100-110℃，攪拌下加入化學計量的固化劑，固化劑完全溶解后冷卻，待用。上述共混時聚酯酰亞胺的加入量5-50pbw，(pbw是重量份數(shù))。固化劑的加入量是40-100pbw。環(huán)氧樹脂可以是不同分子量的雙酚A環(huán)氧樹脂，如EPON-828，E-51，CYD-128，DER-331等；固化劑可以是苯酐(PA)，甲基四氫苯酐(MTHPA)，四氫 苯酐(THPA)，甲基納狄克酸酐(MDA)，納狄克酸酐(NA)等。
本發(fā)明的聚酯酰亞胺可以由雙酚A二酯酐與芳香二胺聚合而成，例如下述六種 Ar＝ 本發(fā)明PEsI粘度是0.25-1.00dl/g，該粘度是在30℃、濃度是0.5g/dl的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液中測試的。
本發(fā)明可以用溶液共混方法實施，即在配有攪拌的容器中，先將聚酯酰亞胺溶于適當溶劑中，如二氯甲烷，三氯甲烷，四氫呋喃，二氧六環(huán)，N、N-二甲基甲酰胺，N、N-二甲基乙酰胺，N-甲基-2-吡咯烷酮等，也可以回流溶解。溶解完全后，室溫投入計量的環(huán)氧樹脂和固化劑，攪拌溶解至透明溶液即可備用。
本發(fā)明也可以用熔融共混方法實施，在配有攪拌的容器中，稱量一定配比的環(huán)氧樹脂和聚酯酰亞胺，在120-160℃油浴中攪拌溶解至透明溶液，然后冷卻至100-110℃，加入上述配比的固化劑，至固化劑完全溶解，澆?；蚶鋮s至室溫粉碎備用。必須注意的是制成的共混物冷凍儲存最佳，而澆模用料，需真空脫泡。
本發(fā)明的聚酯酰亞胺加入量以10-50pbw較好，既降低成本，又使改性環(huán)氧樹脂性能提高。本發(fā)明的固化劑加入量以50-80pbw較好。
本發(fā)明的固化條件可以用現(xiàn)有技術的常規(guī)條件，而較好的固化條件是80-120℃固化1-8小時，130-160℃固化1-8小時，可獲得性能優(yōu)良的改性環(huán)氧樹脂。
本發(fā)明所用的固化劑可以是苯酐，甲基四氫苯酐，四氫苯酐，六氫苯酐，甲基納狄克酸酐，納狄克酸酐等芳香型酸酐類固化劑。
由于環(huán)氧樹脂是結構粘合劑的主要品種，未改性的環(huán)氧樹脂粘合劑延伸率低，脆性大，膠結件不耐疲勞，故不宜在結構部位使用。本發(fā)明改性的環(huán)氧樹脂在其耐熱性和彎曲模量不受影響的前提下，其韌性大大得到提高，用溶液法共混得到的改性環(huán)氧樹脂共混溶液即可用于粘合劑。
同樣，用溶液法共混得到的改性環(huán)氧樹脂共混液用于涂料也獲得了良好效果。共混液可以作為復合材料的預浸液。
本發(fā)明用熱塑性聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂，能在不降低體系的玻璃化溫度等優(yōu)點的情況下改善高交聯(lián)熱固性體系的粘結性能。對改性體系的相結構研究表明，在聚合反應誘導相分離的過程中，體系會形成“雙連續(xù)相”結構，并且在一定條件下可以形成“反轉相”，即作為少量組分的熱塑性塑料成為體系的連續(xù)相。由于反轉相結構是由少量的熱塑性塑料構成連續(xù)相而構成，而體系的力學性能和熱、電性能往往以連續(xù)相為主，因此這種結構有利于體系性能的大幅度提高。在此基礎上，有效地控制體系的相結構就能制備模塑料或高性能復合材料基體樹脂。
本發(fā)明使用聚酯酰亞胺，具有優(yōu)良的力學性能和良好的溶解性能，能溶于各種常規(guī)溶劑以及環(huán)氧樹脂。以本發(fā)明的聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂體系就可以獲得雙連續(xù)相或反轉相結構，獲得的聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的粘結性能被大幅度提高。本發(fā)明方法簡單，工藝條件容易實現(xiàn)，具有良好的工業(yè)化前景。
固化4h。試樣的剪切強度9.28MPa，(對照3.45MPa)；粘結力70.6N，(對照29.0N)Tg 100℃(對照90℃)。例3 在配有攪拌的容器中，將35pbw BISP型聚酯酰亞胺(η＝0.58 dl/g)和100pbw E51環(huán)氧樹脂，在150℃油浴中，攪拌溶解至透明溶液，然后冷卻至100℃左右，加入計量的甲基四氫苯酐，邊攪拌邊溶解，邊真氣下脫氣泡，至均一透明溶液澆模，固化程序為120℃固化4h，160℃固化4h。
權利要求
1.一種聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的方法，通過在環(huán)氧樹脂中加入聚酯酰亞胺共混而成，其特征是在環(huán)氧樹脂中加入5-50pbw的聚酯酰亞胺攪拌共混，然后冷卻加入40-100pbw固化劑，攪拌至完全溶解。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的方法，其特征是聚酯酰亞胺用雙酚A二酯酐與芳香二胺聚合而成。
3.根據(jù)權利要求1所述的聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的方法，其特征是環(huán)氧樹脂中加入聚酯酰亞胺是溶液共混，或者是環(huán)氧樹脂中加入聚酯酰亞胺在120-160℃油浴中熔融共混。
4.根據(jù)權利要求1所述的聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的方法，其特征是聚酯酰亞胺的加入量是10-50pbw。
5.根據(jù)權利要求1所述的聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的方法，其特征是固化劑的加入量是50-80pbw。
6.根據(jù)權利要求1所述的聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的方法，其特征固化條件是80-120℃固化1-8小時，130-160℃固化1-8小時。
7.根據(jù)權利要求1所述的聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的方法，其特征是所用固化劑是芳香型酸酐類固化劑。
8.根據(jù)權利要求1所述的聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的方法，其特征是改性后的環(huán)氧樹脂用于粘合劑。
9.根據(jù)權利要求1所述的聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的方法，其特征是改性后的環(huán)氧樹脂用于涂料。
10.根據(jù)權利要求1所述的聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂的方法，其特征是改性后的環(huán)氧樹脂用于模塑料和復合材料的基體樹脂。
全文摘要
本發(fā)明是熱塑性聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂。通用型環(huán)氧樹脂質(zhì)地脆硬,耐開裂性和抗沖擊性能差,橡膠改性的環(huán)氧樹脂玻璃化溫度低,彎曲模量低。本發(fā)明用聚酯酰亞胺改性環(huán)氧樹脂,用共混方法改性,在環(huán)氧樹脂中加入5－50pbw的聚酯酰亞胺和50－100pbw的固化劑共混溶解。固化的改性環(huán)氧樹脂在未降低體系的玻璃化溫度的情況下,粘結性能提高1.4倍以上,剪切強度提高1.7倍以上。
文檔編號C08L79/00GK1374344SQ0211111
公開日2002年10月16日 申請日期2002年3月21日 優(yōu)先權日2002年3月21日
發(fā)明者李善君, 羅炎, 唐曉林 申請人:復旦大學