[发明专利]蒽结构四官能团环氧树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子化合物领域。

背景技术

带有芳环刚性结构的聚合物具有优良的耐热性能，例如苯环丁蔡环、联苯、稠环结构的引入，使聚合物骨架结构刚度提高，尤其是平面结构的芳环分子易于紧密堆积，分子旋转运动受到限制，从而耐热性得到提高。在环氧树脂固化物中加入刚性分子骨架也是提高耐热性能主要方法。另外树脂本身官能团越多，固化后树脂交联密度越大则热变形温度就越高，耐热性越好。如200610166850.4公开了一种松香改性酚醛环氧树脂及方法，该树脂虽然改进了树脂的耐温性能，但是由于分子中仍然含有酚醛结构，即含有苯环，树脂的耐候性仍未得到改进。201010587033.2公开了以二氧化双环戊二烯为原料合成四官能团的环氧树脂，以为引入杂环结构提高环氧树脂的耐热性。200710063076.9公开了多烷基羟基苯并二氢吡喃衍生物合成多官能度环氧树脂，具有较高的玻璃化转变温度。

发明内容

本发明的目的是简单易得原料合成带有蒽环结构的四官能团环氧树脂及其制备方法。

本发明是具有以下结构式的四官能度缩水甘油醚，其中R是H、C1—C3碳链烷烃或者苯环其中一种：

   。

本发明制备方法的步骤是：

（1）合成蒽结构反应：将催化剂A加入到原料邻苯二甲醚中，控制温度-5～10℃，滴加脂肪醛，反应18～32h(小时)，合成蒽结构四元醚；

（2）醇化反应：将上述蒽结构四元醚在溶剂a中溶解，加入催化剂B常温反应2～4h，生成蒽结构四元醇；

（3）醚化反应：用溶剂b溶解四元醇，在催化剂C条件下加入蒽型四元醇的摩尔数的8～15倍的环氧氯丙烷，发生醚化反应，醚化反应温度为40～70℃，反应时间为3～7h；

（4）闭环反应：加入四元醇摩尔比5～8倍的碱溶液，闭环反应温度为50～80℃，反应时间为3～6h，完成闭环反应；

（5）加入酸中和过量的碱，水洗除盐后回收环氧氯丙烷，精制得到四官能团环氧树脂。

本发明所述催化剂A是硫酸、氯化铝、三氟化硼、三氟化硼络合物中的一种。

本发明所述脂肪醛是甲醛、乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、苯甲醛中的一种。

本发明所述溶剂a是二氯甲烷、三氯甲烷中的至少一种。

本发明所述催化剂B是三氯化硼、三溴化硼中的一种。

本发明所述溶剂b是甲醇、乙醇、丙醇中的至少一种。

本发明所述催化剂C是四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四乙基溴化胺、四乙基氯化铵、苄基三甲基氯化铵中的至少一种。

本发明所述的碱溶液选用氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液其中一种。

本发明通过简单易得原料合成带有蒽环结构的四官能团环氧树脂，因为结构中带有蒽环结构，明显提高环氧树脂的耐热性能。完全满足于环氧树脂覆铜箔层压板和耐热层填充材料。

附图说明

图1是四甲氧基蒽红外光谱；

IR红外光谱——说明：2959.59 cm^-1 (烷基C—H)，1612.50、1507.64 cm^-1 （芳烃C=C）,3004.86 cm^-1（苯环(C—H），1236.44 cm^-1（醚健C—O）。其中1236.44 cm^-1（醚健C—O）明显表明产物具有醚键官能团。

图2是四羟基蒽红外光谱；

IR红外光谱——说明：3440.71 cm^-1（羟基—OH）2929.38、1384.88 cm^-1 (烷基C—H)，1183.89、701.92 cm^-1（碳—碳骨架C—C），1607.69、1509.98 cm^-1 （芳烃C=C）,2966.36 cm^-1（苯环(C—H），。其中3440.71 cm^-1（羟基—OH）明显表明产物对比上图已经水解成酚。

图3是四蒽酚；