專利名稱：氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種新型高分子材料及其制備方法，特別涉及一種氰酸酯樹脂改性熱 固性丁苯樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
熱固性丁苯樹脂是一種全碳?xì)浞菢O性樹脂，具有優(yōu)異的介電性能、極低的吸水率 和耐海水鹽霧性能，尤其是高頻絕緣性能和耐堿腐蝕性更為一般的熱固性樹脂所不及，是 目前國內(nèi)熱固性樹脂復(fù)合材料中介電性能和耐水性最為優(yōu)良的品種之一。但由于熱固性丁 苯樹脂的外雙鍵含量不高，耐熱性能較差，限制了其在高性能透波材料的應(yīng)用。氰酸酯樹脂是繼雙馬來酰亞胺、聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂之后的又一種新型高性能復(fù) 合材料基體，其性能綜合了雙馬來酰亞胺的耐溫性和環(huán)氧樹脂良好的工藝性，并具有低介 電常數(shù)、極小的介電損耗、高耐熱性、低吸濕率和熱膨脹系數(shù)、優(yōu)良的力學(xué)性能和粘接性能 等諸多優(yōu)點(diǎn)，是新一代的高性能透波結(jié)構(gòu)材料和航空航天用高性能結(jié)構(gòu)復(fù)合材料樹脂基 體。本發(fā)明通過氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂，以期待能夠在盡可能少降低熱固性丁苯 樹脂介電性能和耐水性能的基礎(chǔ)上，提高體系的力學(xué)性能和耐熱性能，改善工藝性，滿足各 種先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝。通過對(duì)國內(nèi)外大量文獻(xiàn)的查閱，氰酸酯樹脂已經(jīng)在改性環(huán)氧樹 脂、雙馬來酰亞胺樹脂得到廣泛應(yīng)用，但至今還未見到有關(guān)氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹 脂的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題本發(fā)明提出一種氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂及其制備方法，以期待能夠在盡 量少降低熱固性丁苯樹脂介電性能和耐水性能的基礎(chǔ)上，提高體系的耐熱性能和力學(xué)性 能，改善工藝性，滿足各種先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝，從而進(jìn)一步拓寬熱固性丁苯樹脂在航 空、航天等高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。技術(shù)方案本發(fā)明采用的原料為熱固性丁苯樹脂，雙酚A型氰酸酯、環(huán)戊二烯型氰酸酯樹脂 或酚醛型氰酸酯樹脂，其結(jié)構(gòu)分別如式(1) (4)所示 本發(fā)明的技術(shù)特征在于原料配方組成按質(zhì)量比為熱固性丁苯樹脂100份，氰酸 酯樹脂1 100份，交聯(lián)單體1 20份，引發(fā)劑0. 5 5份。所述的熱固性丁苯樹脂，相對(duì)分子量為1000 40000 ；樹脂外雙鍵含量為30 90%，內(nèi)雙鍵含量為10 70%。所述的氰酸酯樹脂為雙酚A型氰酸酯樹脂、環(huán)戊二烯型氰酸酯樹脂或酚醛型氰酸 酯樹脂。所述的氰酸酯樹脂為雙酚A型氰酸酯樹脂、環(huán)戊二烯型氰酸酯樹脂或酚醛型氰酸 酯樹脂的單體，也可為雙酚A型氰酸酯樹脂、環(huán)戊二烯型氰酸酯樹脂或酚醛型氰酸酯樹脂 的預(yù)聚物。所述的交聯(lián)單體為苯乙烯、二乙烯基苯、鄰苯二甲酸二烯丙基酯、間苯二甲酸二烯 丙基酯或甲基丙烯酸甲酯。所述的引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯或過氧化氫。
一種制備氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂的方法，其特征在于制備方法如下(1)將不同質(zhì)量配比的氰酸酯、熱固性丁苯樹脂、交聯(lián)劑和引發(fā)劑溶解在有機(jī)溶劑 中。(2)待充分溶解后，40 110°C下抽真空，除去有機(jī)溶劑，制備得到的氰酸酯改性 熱固性丁苯樹脂共混物。(3)將上述共混物在一定固化工藝下固化。固化溫度為60 240°C，固化時(shí)間為 6 24小時(shí)，即得一種氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂。所述的有機(jī)溶劑為甲苯、丙酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯、石油醚、丁酮或其中的混合溶 劑。有益效果本發(fā)明采用的氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂是一種新型的改性體系，采用甲 苯、丙酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯、石油醚、丁酮或其中的混合溶劑。能在室溫下很好的溶解氰 酸酯樹脂和熱固性丁苯樹脂，工藝流程簡單，有利于高性能透波復(fù)合材料的制備。其玻璃 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為236°C (玻璃纖維增強(qiáng)熱固性丁苯樹脂的玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度為102°C )，彎曲強(qiáng)度超過300MPa(玻璃纖維增強(qiáng)熱固性丁苯樹脂的彎曲強(qiáng)度為 200MPa)，介電損耗角正切值為0. 004(玻璃纖維增強(qiáng)熱固性丁苯樹脂的介電損耗角正切值 為0. 003)，水中浸泡24小時(shí)后的吸水率為0. 06%。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 將熱固性丁苯樹脂100份、雙酚A型氰酸酯樹脂10份、二乙烯基苯5 份和過氧化二異丙苯2份，在甲苯中混合，待完全溶解后，90°C下抽真空2小時(shí)，除去溶劑， 得到雙酚A型氰酸酯改性熱固性丁苯樹脂共混物。將上述共混物按照一定的固化工藝進(jìn) 行固化。固化工藝為 130°C/lh—140°C/2h—150°C/lh—160°C/2h—170°C/lh—180°C/7 h，即得一種氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂。實(shí)施例2 將熱固性丁苯樹脂100份、酚醛型氰酸酯樹脂50份、間苯二甲酸二烯丙 基酯10份和過氧化二苯甲酰3份，在石油醚/醋酸乙酯混合溶劑中混合，待完全溶解后， 40°C下抽真空2小時(shí)，除去溶劑，得到酚醛型氰酸酯改性熱固性丁苯樹脂共混物。將上述共 混物按照一定的固化工藝進(jìn)行固化。固化工藝為110°C /lh — 130°C /lh— 150°C /lh — 170°C /3h — 180°C /3h — 200°C /lh — 220V /4h,即得一種氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂。實(shí)施例3 將熱固性丁苯樹脂100份、雙環(huán)戊二烯型氰酸酯樹脂100份、甲基丙烯 酸甲酯20份和過氧化二異丙苯3份，在乙酸乙酯中混合，待完全溶解后，50°C下抽真空2小 時(shí)，除去有機(jī)溶劑，得到雙戊二烯型氰酸酯改性熱固性丁苯樹脂共混物。將上述共混物按照 一定的固化工藝進(jìn)行固化。固化工藝為120°C /2h— 140°C /2h— 160°C /2h — 180°C /2h —200 V /4h — 220V /2h，即得一種氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂。
權(quán)利要求
一種氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂，其特征在于改性體系的原料配方按質(zhì)量計(jì)為熱固性丁苯樹脂100份，氰酸酯樹脂1～100份，交聯(lián)單體1～20份，引發(fā)劑0.5～5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂體系，其特征在于所述的 熱固性丁苯樹脂，相對(duì)分子量為1000 40000 ；樹脂外雙鍵含量為30 90%，內(nèi)雙鍵含量 為10 70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂體系，其特征在于所述的 氰酸酯樹脂為雙酚A型氰酸酯樹脂、環(huán)戊二烯型氰酸酯樹脂或酚醛型氰酸酯樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氰酸酯樹脂為雙酚A型氰酸酯樹脂、環(huán)戊二烯型氰酸酯樹脂 或酚醛型氰酸酯樹脂的單體，也可為雙酚A型氰酸酯樹脂、環(huán)戊二烯型氰酸酯樹脂或酚醛 型氰酸酯樹脂的預(yù)聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂體系，其特征在于所述的 交聯(lián)單體為苯乙烯、二乙烯基苯、鄰苯二甲酸二烯丙基酯、間苯二甲酸二烯丙基酯或甲基丙 烯酸甲酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂體系，其特征在于所述的 弓I發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯或過氧化氫。
7.一種制備權(quán)利要求1 6所述的氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂方法，其特征在于 制備方法如下(1)將不同質(zhì)量配比的氰酸酯樹脂、熱固性丁苯樹脂、交聯(lián)單體和引發(fā)劑溶解在有機(jī)溶 劑中。(2)待充分溶解后，減壓蒸餾除去有機(jī)溶劑，制備得到氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂 共混物。(3)將上述共混物在一定固化工藝下固化。固化溫度為60 240°C，固化時(shí)間為6 24小時(shí)，即得一種氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的制備方法所述的所述的有機(jī)溶劑為甲苯、丙酮、乙酸丁酯、乙酸乙 酯、石油醚、丁酮或其中的混合溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂及其制備方法，技術(shù)特征在于將熱固性丁苯樹脂100份(質(zhì)量分?jǐn)?shù))與氰酸酯樹脂1～100份、交聯(lián)單體1～20份，引發(fā)劑0.5～5份溶于溶劑中，然后蒸餾去除溶劑，按照一定的固化工藝進(jìn)行固化，形成三維網(wǎng)絡(luò)體型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所制得的氰酸酯樹脂改性熱固性丁苯樹脂體系具有優(yōu)異的介電性能、耐水及耐鹽霧性能；良好的耐熱及力學(xué)性能，可以作為高性能透波材料的樹脂基體，其玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫為236℃，彎曲強(qiáng)度大于300MPa，24小時(shí)吸水率低于0.1％。
文檔編號(hào)C08G81/02GK101864079SQ20101017499
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者倪禮忠, 蘭琨, 周權(quán) 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)