[发明专利]一种适合RTM成型的改性酚醛树脂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种适合RTM成型工艺的改性酚醛树脂，其是通过邻苯二甲腈基酚醛树脂(PN)和间氨基苯乙炔单体(3-APA)之间的热共混工艺制备的。

其中，优选地，所述PN和3-APA结构如下所示：

2.根据权利要求1所述的改性酚醛树脂，其特征在于，所述PN的醚化程度为0-100％，但不为0，如30％、50％、80或100％。优选地，其数均分子量为390g/mol-5000g/mol。具体可为985g/mol-2677g/mol、1150g/mol-2342g/mol、390g/mol、985g/mol、1150g/mol、2050g/mol、2342g/mol或2677g/mol。

优选地，所述的3-APA的用量占改性酚醛树脂总质量的0～100％，但不为0和100％。优选用量为20～80％，更优选为20～60％，具体如20％，30％，40％，50％。

3.权利要求1或2所述的适合RTM成型的改性酚醛树脂的制备方法，其通过邻苯二甲腈基酚醛树脂(PN)和间氨基苯乙炔单体(3-APA)之间的热共混工艺制备。

4.权利要求3所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：在惰性气体的保护下，把PN或3-APA加热到一定温度，把另一组分3-APA或PN加入上一组分中，边加热，边搅拌，直至获得均一透明的树脂。

优选地，所述的3-APA的用量占改性酚醛树脂总质量的0～100％，但不为0和100％。优选用量为20～80％，更优选为20～60％，具体如20％，30％，40％，50％。

优选地，所述惰性气体可以为氮气、氩气或氦气，优选氮气。

优选地，所述共混反应的温度为30～150℃；优选80～110℃，如90℃、100℃或110℃；所述共混反应的时间为0～4小时，但不为0小时，优选1～2小时。

5.权利要求4所述的制备方法，其特征在于，具体可按如下a)或b)两种方式进行：

方式a)

1)在惰性气体保护下，将3-APA预热到50-120℃；

2)在搅拌的状态下，将PN的粉末在惰性气体保护下，缓慢加入到预热好的3-APA中；

3)在惰性气体保护下，将体系加热到90-150℃，并在此温度搅拌反应0-4小时，至体系均一透明，制备出所述的改性酚醛树脂；

4)反应完毕后，趁热倒出产物，低温下密封保存。

方式b)

1)在惰性气体保护下，将PN的粉末加热至90-150℃，使其熔融；

2)在边通惰性气体、边搅拌的情况下，将3-APA一次性加入到熔融的PN体系中；

3)在惰性气体保护下，将体系加热到90-150℃，搅拌反应0-4小时，至体系均一透明，制备出所述的改性酚醛树脂；

4)反应完毕后，趁热倒出产物，低温下密封保存。

优选地，所述惰性气体可以为氮气、氩气或氦气，优选氮气。

6.权利要求3至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述PN是按以下方法制备的：

在碱性催化剂下，通过线型酚醛树脂与硝基取代邻苯二甲腈之间的亲核取代反应制备，其中，所述硝基取代邻苯二甲腈的用量为所述线型酚醛树脂中酚羟基摩尔数的0-100％，但不为0，如30％、50％、80或100％。

优选地，所述线型酚醛树脂的数均分子量M_n为260g/mol～2000g/mol。具体可为510g/mol-1200g/mol、640g/mol-930g/mol、260g/mol、510g/mol、640g/mol、850g/mol、930g/mol、1200g/mol或2000g/mol。

优选地，所述硝基取代邻苯二甲腈可为3-硝基取代邻苯二甲腈或4-硝基取代邻苯二甲腈或二者的混合物。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，PN的醚化程度为0-100％，但不为0，如30％、50％、80或100％，所述PN的数均分子量为390g/mol-5000g/mol。具体可为985g/mol-2677g/mol、1150g/mol-2342g/mol、390g/mol、985g/mol、1150g/mol、2050g/mol、2342g/mol或2677g/mol。