本發(fā)明涉及一種高性能樹脂及其制備方法,具體為一種復(fù)合氰酸酯樹脂及其制備方法,屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
氰酸酯(ce)樹脂以其優(yōu)異的介電性能、突出的耐熱性、良好的綜合力學(xué)性能被公認(rèn)為是制備結(jié)構(gòu)-功能材料的最具競爭力的樹脂種類。在電子電器、通訊、航空航天等尖端領(lǐng)域顯示出極大的應(yīng)用前景。
工業(yè)發(fā)展迅猛,對材料提出了更高更多的性能要求,主要表現(xiàn)在突出的熱穩(wěn)定性、更優(yōu)的介電性能、更好的韌性、更低的吸水性、更佳的成型工藝性。氰酸酯樹脂是一種熱固性樹脂,與其它熱固性樹脂一樣,ce樹脂也存在脆性大的問題,脆性大一定程度上制約了氰酸酯樹脂在高韌性要求領(lǐng)域的應(yīng)用,因此,如何獲得具有高韌性氰酸酯樹脂是目前氰酸酯樹脂相關(guān)研究和應(yīng)用的重要課題。
有關(guān)提高氰酸酯樹脂韌性的研究工作開展較多,主要是利用與熱塑性樹脂、橡膠、其它熱固性樹脂、無機(jī)剛性粒子的共聚/共混增韌,這些方法存在一個普遍的問題:難以在保持氰酸酯樹脂原有的介電性能、耐熱性能、耐濕性能等優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上進(jìn)行增韌;同時,還可能帶來工藝性變差的新問題。
因此,開發(fā)一種既提高氰酸酯的韌性又保留氰酸酯原有的優(yōu)異特性的復(fù)合氰酸酯具有重要的意義和應(yīng)用價值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有增韌技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于在保持氰酸酯原有的優(yōu)異介電性能、突出的耐熱性的基礎(chǔ)上,提供一種具有高韌性、低吸濕性、優(yōu)良工藝性的復(fù)合氰酸酯樹脂。
為達(dá)到上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明由雙酚a氰酸樹脂和另一種含兩個或多個—ocn基團(tuán)的氰酸酯樹脂制備而成。
按重量計(jì),包括30~90份的雙酚a氰酸酯樹脂和10~70份的另一種含兩個或多個—ocn基團(tuán)的氰酸酯樹脂。
所述雙酚a氰酸酯樹脂可以是單體或同等份數(shù)、聚合度以折光率計(jì)為1.54~1.57/75℃的雙酚a氰酸酯預(yù)聚體。
所述的另一種含兩個或多個—ocn基團(tuán)的氰酸酯樹脂為除雙酚a氰酸酯之外的其它官能團(tuán)類型的氰酸酯樹脂。
所述其它官能團(tuán)類型的氰酸酯樹脂為雙酚m氰酸酯樹脂、環(huán)戊二烯氰酸酯樹脂中的一種,或它們的組合。
所述雙酚m氰酸酯樹脂為單體,或是預(yù)聚體。
一種復(fù)合氰酸樹脂的制備方法,包括以下步驟:
1)按重量計(jì),將30~90份的雙酚a氰酸酯單體加熱熔融后,繼續(xù)升溫至140~180℃,達(dá)到一定聚合程度,折光指數(shù)控制在1.54~1.57/75℃時,暫停反應(yīng);或者,將具有同等聚合度的30~90份的雙酚a氰酸酯預(yù)聚體加熱至熔融易流動時暫停加熱;
2)按重量計(jì),將10~70份的另一種含兩個或多個—ocn基團(tuán)的氰酸酯樹脂加入到上述雙酚a氰酸酯預(yù)聚體中,繼續(xù)加熱,進(jìn)行聚合反應(yīng),控制折光率在1.58±0.02/75℃時終止反應(yīng),得到復(fù)合氰酸酯樹脂產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:按本發(fā)明技術(shù)方案合成的復(fù)合氰酸酯樹脂由于含有多種基團(tuán),如脂環(huán)基、苯環(huán)等多種基團(tuán),合成的復(fù)合氰酸酯樹脂具有更低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切,更低的吸濕性能,多種結(jié)構(gòu)的氰酸酯樹脂的聚合,分子鏈長較單一雙酚a氰酸酯增長,交聯(lián)密度較單一雙酚a氰酸酯有所降低,是復(fù)合氰酸酯樹脂韌性增加的主要原因。因此,本發(fā)明較雙酚a氰酸酯樹脂,在保持原有較高的耐熱性能的同時,具有更優(yōu)異的介電性能、耐吸濕性能和更佳的韌性,可作為高性能樹脂基體、膠黏劑材料,可用于電子電器、航空航天、交通運(yùn)輸?shù)雀呒夹g(shù)領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
實(shí)施例1:
稱取100克雙酚a氰酸酯樹脂單體于燒瓶中,油浴加熱到110℃至完全熔融,繼續(xù)加熱,攪拌,升溫至130℃/1h,初步測定折光率;之后按8-15℃/次升溫,每一溫度下保持1h,測折光率,直至折光率達(dá)到1.55/75℃時,停止加熱;稱取20g雙環(huán)戊二烯氰酸酯,加入其中,不停攪拌,讓二者充分混勻后,繼續(xù)加熱,攪拌,測折光率,當(dāng)折光率達(dá)到1.58/75℃時立刻停止加熱,轉(zhuǎn)冷凍操作,將油浴迅速更換成冷凍鹽水,直至燒瓶內(nèi)物料溫度降至130℃時,將燒瓶內(nèi)物料迅速倒出,即得復(fù)合氰酸酯樹脂。
實(shí)施例2:
稱取折光率為1.55/75℃的雙酚a氰酸酯預(yù)聚體80g于燒瓶中,油浴加熱至120℃至完全熔融;稱取20g雙酚m氰酸酯預(yù)聚體加入其中,繼續(xù)攪拌、加熱,按5-10℃/次升溫,每一溫度下保持1h,測折光率,直至折光率達(dá)到1.58/75℃時,停止加熱,轉(zhuǎn)冷凍操作,將油浴迅速更換成冷凍鹽水,直至燒瓶內(nèi)物料溫度降至130℃時,將燒瓶內(nèi)物料迅速倒出,即得復(fù)合氰酸酯樹脂。
實(shí)施例3:
稱取折光率為1.55的雙酚a氰酸酯預(yù)聚體60g于燒瓶中,油浴加熱至110℃至完全熔融;稱取40g雙酚m氰酸酯預(yù)聚體和雙環(huán)戊二烯氰酸酯的混合體加入其中,繼續(xù)攪拌、加熱,按5-10℃/次升溫,每一溫度下保持1h,測折光率,直至折光率達(dá)到1.58/75℃時,停止加熱,轉(zhuǎn)冷凍操作,將油浴迅速更換成冷凍鹽水冷卻,直至燒瓶內(nèi)物料溫度降至130℃時,將燒瓶內(nèi)物料迅速倒出,即得復(fù)合氰酸酯樹脂。
實(shí)施例4:
稱取雙酚a氰酸酯樹脂單體100g于燒瓶中,油浴加熱到110℃至完全熔融,繼續(xù)加熱,攪拌,升溫至130℃/1h,初步測定折光率;之后按8-15℃/次升溫,每一溫度下保持1h,測折光率,直至折光率達(dá)到1.54/75℃時,停止加熱,將溫度保持在160±5℃;稱取20g的雙酚m氰酸酯單體,加入到燒瓶中,繼續(xù)攪拌,按3-5℃/次升溫,每一溫度下保持1h,測折光率,直至折光率達(dá)到1.56/75℃時,停止加熱;稱取20g雙環(huán)戊二烯氰酸酯樹脂加入其中,充分?jǐn)嚢杈鶆?,繼續(xù)加熱反應(yīng),控制折光率在1.58/75℃時,停止加熱,迅速撤離油浴環(huán)境轉(zhuǎn)為冷凍鹽水,當(dāng)燒瓶內(nèi)物料溫度降至130℃時,倒出,即得復(fù)合氰酸酯樹脂。
本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述的另一種含兩個或多個—ocn基團(tuán)的氰酸酯樹脂以雙環(huán)戊二烯氰酸酯樹脂為較佳方案。