[发明专利]嵌段共聚物改性环氧树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂，尤其涉及一种嵌段共聚物改性环氧树脂及其制备方法。

背景技术

环氧树脂因其具有优异的粘结性、物理机械性能、耐热性、化学稳定性、优异的加工性能等在电绝缘材料、电子封装材料、覆铜板等领域得到广泛应用。但是环氧树脂固化过程中形成了三维交联网络结构，限制了链段的运动，同时固化体系中含键能较小的C-C，C-O键，使得环氧树脂固化物存在内应力大，韧性较差等缺点。目前，关于环氧树脂的增韧研究主要有液晶聚合物增韧环氧树脂，纳米粒子增韧环氧树脂，橡胶增韧，核壳结构复合弹性体增韧等增韧方法。但是这些增韧环氧树脂的方法，会使得环氧树脂的其他性能下降，如橡胶增韧环氧树脂，使得环氧树脂的耐热性下降。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种嵌段共聚物改性环氧树脂，其分子结构中同时含有刚性结构的环和柔性链段的嵌段聚合物单元，经固化后具有良好的韧性和耐热性。

本发明的另一目的在于，提供一种嵌段共聚物改性环氧树脂的制备方法，操作简单，所制得的嵌段共聚物改性环氧树脂经固化后具有良好的韧性和耐热性。

为了实现上述目的，本发明提供一种嵌段共聚物改性环氧树脂，其特征在于，该嵌段共聚物改性环氧树脂为聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性环氧树脂，其结构式如下所示：

其中，20＞a＞1，30＞d＞1，30＞b+c＞1，a、d均为整数，且b、c均为大于0的整数，R的结构式为

n为1-10的整数。

该聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物(PVF)改性环氧树脂(PVF-EP)为聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性双酚A型环氧树脂、聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性双酚F型环氧树脂、或聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性双酚S型环氧树脂。

本发明还提供一种嵌段共聚物改性环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、按重量份计称取原料：聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物5-50份、环氧树脂100份；

步骤2、将聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物和环氧树脂混合，在催化剂条件下，于80-180℃下反应3-10小时，制得聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性环氧树脂。

所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或双酚S型环氧树脂。

所述催化剂为2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、2-甲基-4-乙基咪唑及三苯基磷中的一种或多种。

所述催化剂的用量为原料总重量份数的0.01-5％。

还包括步骤3、对步骤2制得的聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性环氧树脂进行固化，采用的固化剂为胺类固化剂、酚醛类固化剂或酸酐类固化剂。

本发明的嵌段共聚物改性环氧树脂，是利用聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物中聚丙烯酸上的羟基与环氧树脂反应制得聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性环氧树脂，使得PVF链段依靠化学键键入到其分子结构，进而可在固化过程中进入到交联网络；由于该改性环氧树脂分子结构中同时含有刚性结构的环和柔性链段的嵌段聚合物单元，经固化后在不降低热性能的同时，其力学性能获得提高，具有良好的韧性和耐热性。

具体实施方式

本发明提供的嵌段共聚物改性环氧树脂，该嵌段共聚物改性环氧树脂为聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性环氧树脂(PVF-EP)，其结构式如下所示：

其中，20＞a＞1，30＞d＞1，30＞b+c＞1，a、d均为整数，且b、c均为大于0的整数；

其中R的结构与参与反应的环氧树脂的结构有关，该R的结构式为

n为1-10的整数。

该聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性环氧树脂为聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性双酚A型环氧树脂、聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性双酚F型环氧树脂、或聚乙烯醇缩甲醛-聚醋酸乙烯酯类-聚乙烯醇-聚丙烯酸嵌段共聚物改性双酚S型环氧树脂等。