[发明专利]环氧基化的聚苯醚与氰酸酯共聚体、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高速磁浮车辆上的电池材料---环氧基化的聚苯醚与氰酸酯共聚体、其制造方法及其应用，属高分子材料及其制造技术领域。

背景技术

聚苯醚（PPO）首先由美国通用电气公司于1965年实现工业化生产，PPO由于熔点与玻璃化温度相差甚小，熔融粘度很高，难于加工成型，所以要通过其各种各样的改性后才可以应用。将热塑性PPO 树脂改性成为热固性PPO 可提高耐化学性能。近年来，热固性改性PPO 树脂已成为世界上耐高温性、低介电常数的一类重要树脂。改性途径多为两大类：其一，在PPO 分子结构上引入可交联的活性基团，使之成为热固性聚合物。其二，通过共混改性或互穿网络聚合技术（IPN），引入其他热固性树脂，形成相溶共混的热固性PPO树脂体系。互穿聚合物网络(IPN)是60年代发展起来的一种聚合物合成材料的制备技术，提高组分间的相容性，需要高性能相容化剂，是实现PPO与其他高聚物合成化的关键，开发相适用的性能优异的相容剂，成本较昂贵。在PPO 分子结构上引入可交联的活性基团，如聚烯羟对PPO 进行改性，通常会大大降低PPO 的耐热性和尺寸稳定性；Yin，Mengsong等人研制出含有环氧的可交联的聚苯醚树脂，树脂组成物可以用来制作树脂涂层铜箔粘接剂、IC封装材料、粉末涂料，含增强材料的膜、纸、玻璃纤维、无纺布和铜箔基材等，但其作为工程结构材料，面临一系列的技术挑战，需要对其改性以满足高速磁浮车辆应用环境的技术要求，充分发挥聚苯醚优异的介电性能和耐热性，满足其作为工程结构材料在更多场合的使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种新颖的改性聚苯醚树脂组合物，其可作为高速磁浮车辆使用的电池箱体材料，适用于阻燃、耐磨、低吸水率及具有优良的介电和热特性的塑料制品。

为了达到上述目的，本发明提供了一种环氧基化的聚苯醚与氰酸酯共聚体的制备方法，该方法包含如下具体步骤：

步骤1，聚苯醚树脂在复合强碱及相转移催化剂溴化四正丁基铵的作用下，与含卤素的环氧基化合物反应，制备末端具有环氧基的改性聚苯醚树脂；

步骤2，步骤1制得的末端具有环氧基的改性聚苯醚树脂与氰酸酯树脂反应，得到环氧基化的聚苯醚与氰酸酯共聚体；

所述的聚苯醚树脂的结构通式为：(C₈H₉O)_n，其中，n为40~400的整数，其分子量在5000~48000g/mol，其结构如下：

所述的含卤素的环氧基化合物选择环氧溴丙烷或环氧氯丙烷；

所述的末端具有环氧基的改性聚苯醚树脂的结构通式为：(C₁₁H₁₄O₂)_n，

其中，n为40~400的整数。

上述的环氧基化的聚苯醚与氰酸酯共聚体的制备方法，其中，所述的复合强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的任意一种或2种与正丁基锂和氢化锂中的任意一种或2种的混合。

上述的环氧基化的聚苯醚与氰酸酯共聚体的制备方法，其中，以聚苯醚树脂重量为100份作为基数，所述的含卤素的环氧基化合物的用量按重量计为12~300份。

上述的环氧基化的聚苯醚与氰酸酯共聚体的制备方法，其中，所述的氰酸酯包含四甲基双酚F型氰酸酯或双环戊二烯型氰酸酯树脂。

上述的环氧基化的聚苯醚与氰酸酯共聚体的制备方法，其中，所述的步骤2包含：

步骤2.1，取所述末端具有环氧基的改性聚苯醚树脂100重量份，加入30~100重量份甲苯，搅拌至改性聚苯醚树脂完全溶解；

步骤2.2，取20~200重量份的氰酸酯树脂，油浴加热，至80~110℃使之熔解，用阿贝折射仪监控氰酸酯树脂折光系数的变化，当折光指数为1.5760～1.5820时，停止加热；

步骤2.3，将步骤2.1所得的末端具有环氧基的改性聚苯醚树脂的溶液倒入到步骤2.2所得的氰酸酯树脂溶液中，搅拌5~60分钟，充分混合后，得到环氧基化的聚苯醚与氰酸酯共聚体。

上述的环氧基化的聚苯醚与氰酸酯共聚体的制备方法，其中，所述的步骤2.1还包含，按重量份数计，加入0.5~100份添加剂，搅拌至完全溶解的步骤，所述的添加剂TiO₂粉、CaCO₃粉、SiO₂粉中的一种或2种。

本发明还提供了一种环氧基化的聚苯醚与氰酸酯共聚体，所述的共聚体包含按重量份数计：

末端具有环氧基的改性聚苯醚树脂     100份；