C恒溫反應2小 時;加入甲基丙烯酸縮水甘油酯35.5g，在25°C進行反應2小時，全程氬氣保護。待反應結束， 加入甲醇3.2mL終止聚合反應，將混合液傾倒入大量的無水乙醇中，抽濾得到白色絮狀沉淀 物，再用無水乙醇將沉淀物洗滌抽濾兩次，除去未反應單體和各有機溶劑，置于真空烘箱中 在55°C條件下干燥12小時直至恒重，所得白色粉末即為目標產(chǎn)物，其數(shù)均分子量為3500。
[0036] (2)活性增韌劑PSG改性環(huán)氧樹脂的制備：
[0037] 將E-51環(huán)氧樹脂100g、活性增韌劑7g、甲基四氫苯酐85g、2,4,6-三（二甲胺基甲 基)苯酚2g加入帶有攪拌器和溫度計的反應器中，在60°C攪拌混合1小時，將混合物倒入預 熱好的特定模具中，抽真空30分鐘脫除氣泡，在100°C固化2小時，然后在120°C固化2小時， 最后在150°C固化4小時，冷卻后脫模即得改性環(huán)氧樹脂澆鑄體。
[0038] 實施例3
[0039] (1)活性增韌劑PSG的制備：
[0040] 將質(zhì)量組成為苯乙烯52g、環(huán)己烷223.5g、四氫呋喃2.7g加入到一個帶有攪拌器、 溫度計、回流裝置和通氬氣裝置的反應器中，用注射器加入2mL正丁基鋰溶液除雜，反應體 系呈淡黃色且2-3分鐘內(nèi)不褪色，加入正丁基鋰5.7mL，采用冰水浴中在0°C恒溫反應2小時； 加入甲基丙烯酸縮水甘油酯17.8g，在25°C進行反應2小時，全程氬氣保護。待反應結束，加 入甲醇1.6mL終止聚合反應，將混合液傾倒入大量的無水乙醇中，抽濾得到白色絮狀沉淀 物，再用無水乙醇將沉淀物洗滌抽濾兩次，除去未反應單體和各有機溶劑，置于真空烘箱中 在55°C條件下干燥12小時直至恒重，所得白色粉末即為目標產(chǎn)物，其數(shù)均分子量為5600。 [0041 ] (2)活性增韌劑PSG改性環(huán)氧樹脂的制備：
[0042] 將E-51環(huán)氧樹脂100g、活性增韌劑15g、甲基四氫苯酐90g、2,4,6-三(二甲胺基甲 基)苯酚3g加入帶有攪拌器和溫度計的反應器中，在60°C攪拌混合1小時，將混合物倒入預 熱好的特定模具中，抽真空30分鐘脫除氣泡，在100°C固化2小時，然后在120°C固化2小時， 最后在150°C固化4小時，冷卻后脫模即得改性環(huán)氧樹脂澆鑄體。
[0043]對比實施例：
[0044] 將E-51環(huán)氧樹脂100g、甲基四氫苯酐85g、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚3g加入帶 有攪拌器和溫度計的反應器中，在60°C攪拌混合1小時，將混合物倒入預熱好的特定模具 中，抽真空30分鐘脫除氣泡，在100°C固化2小時，然后在120°C固化2小時，最后在150°C固化 4小時，冷卻后脫模即得純環(huán)氧樹脂澆鑄體，作為空白試樣。
[0045] 將實施例1-3制備的增韌改性環(huán)氧樹脂與對比實施例制備的未增韌環(huán)氧樹脂進行 對比測試，測試結果見表1。
[0046] 由表1所述實驗結果可知，采用活性增韌劑PSG增韌改性的環(huán)氧樹脂材料，韌性得 到明顯改善，沖擊強度較純環(huán)氧樹脂提升了70.1%_139%，同時保持環(huán)氧樹脂良好的力學 性能，耐熱性能略有下降。
[0047] 由圖1可知，純環(huán)氧樹脂澆鑄體的斷面平整光滑呈脆性斷裂；由圖2可知，活性增韌 劑PSG粒子在樹脂基體中均勻分散，在應力作用下誘發(fā)裂紋并阻止裂紋的擴展，增韌改性環(huán) 氧樹脂澆鑄體的斷面比較粗糙且斷層較多，呈韌性斷裂。
[0048] 本發(fā)明提供的上述技術方案，將分子量及組成可控的反應型低聚物PSG首次用于 環(huán)氧樹脂增韌改性，具有增韌效果明顯，同時保持良好機械強度和耐熱性的優(yōu)點，解決了環(huán) 氧樹脂增韌不增強和增韌不耐熱的技術難題，可作為復合材料基體、膠粘劑、涂料、電子封 裝材料等廣泛應用于航空航天、電子電器、交通運輸和建筑等領域。
[0049] 表1 PSG增韌改性環(huán)氧樹脂與未增韌環(huán)氧樹脂各項性能的比較
[0050]
【主權項】
1. 一種端環(huán)氧基聚苯乙烯低聚物增韌改性環(huán)氧樹脂的方法，其特征在于先制備活性增 韌劑PSG，然后將所有原料混合，攪拌1-2小時;將混合物倒入預熱好的模具中，抽真空30分 鐘脫除氣泡，在80_100°C固化2-3小時，然后在100-120°C固化2-3小時，最后在120-150°C固 化3-4小時，冷卻后脫模即得所述的改性環(huán)氧樹脂澆鑄體;所述的原料為環(huán)氧樹脂100份，活 性增韌劑PSG2-15份，固化劑80-95份，固化促進劑1 -3份，均為重量份。2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述的活性增韌劑PSG，由下述重量份的物 質(zhì)制得:將苯乙烯40-60份、環(huán)己烷210-240份和四氫呋喃2-11份混合，以少量正丁基鋰除雜 使反應體系呈淡黃色且2-3分鐘內(nèi)不褪色，加入正丁基鋰5-25份，在0-10°C恒溫反應1-2小 時;加入甲基丙烯酸縮水甘油酯17-75份，在20-30°C恒溫反應1-2小時，全程氬氣保護;加入 甲醇1-7份終止聚合反應，分離純化后即得所述活性增韌劑PSG低聚物。3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于:將終止聚合反應所得到的反應產(chǎn)物加入到 無水乙醇中，經(jīng)抽濾得到白色絮狀沉淀物，再用無水乙醇將沉淀物洗滌抽濾兩次，除去未反 應單體和有機溶劑，置于真空烘箱中在55°C條件下干燥12-18小時直至恒重，所得白色粉末 即為目標產(chǎn)物PSG。4. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于:所述活性增韌劑PSG的數(shù)均分子量為2500-5600,分子量分布寬度為1.2-2.2。5. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于:所述活性增韌劑PSG的數(shù)均分子量及組成 可通過改變單體配比進行調(diào)控，滿足多種使用效果的需要。6. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型縮水甘油醚類E-51環(huán)氧樹脂、E-53環(huán)氧樹脂或E-44環(huán)氧樹脂。7. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述固化劑為甲基四氫苯酐、甲基六氫苯 酐、甲基納迪克酸酐中的一種或幾種。8. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述固化促進劑為2,4,6_三（二甲胺基甲 基)苯酚、咪唑或季銨鹽。9. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述改性環(huán)氧樹脂可作為復合材料基體、 涂料或電子封裝材料，應用于包括電子電氣、航天航空、交通運輸、建筑領域。
【專利摘要】本發(fā)明是一種端環(huán)氧基聚苯乙烯低聚物增韌改性環(huán)氧樹脂的方法，即：先制備活性增韌劑PSG，然后將所有原料混合，攪拌1-2小時；將混合物倒入預熱好的模具中，抽真空脫除氣泡，在80-100℃固化2-3小時，然后在100-120℃固化2-3小時，最后在120-150℃固化3-4小時，冷卻后脫模即得所述的改性環(huán)氧樹脂澆鑄體；所述的原料為環(huán)氧樹脂100份，活性增韌劑PSG？2-15份，固化劑80-95份，固化促進劑1-3份，均為重量份。與傳統(tǒng)液體橡膠增韌的環(huán)氧樹脂相比，本發(fā)明在有效提高抗沖擊性能的同時保持其良好的力學性能和耐熱性能，還具有成本低，性能穩(wěn)定，增韌劑與環(huán)氧/酸酐體系相容性好等優(yōu)點，可作為復合材料基體、涂料、電子封裝材料等用在電子電氣、航天航空、交通運輸、建筑等領域。
【IPC分類】C08L63/00, C08F212/08, C08L25/14, C08F220/32
【公開號】CN105482373
【申請?zhí)枴緾N201610009876
【發(fā)明人】段華軍, 張波, 楊小利, 胡智楓, 唐玉山, 陳小雙
【申請人】武漢理工大學
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月8日