[发明专利]一种端环氧基聚苯乙烯低聚物增韧改性环氧树脂的方法

说明书

本发明是一种端环氧基聚苯乙烯低聚物增韧改性环氧树脂的方法，即：先制备活性增韧剂PSG，然后将所有原料混合，搅拌1‑2小时；将混合物倒入预热好的模具中，抽真空脱除气泡，在80‑100℃固化2‑3小时，然后在100‑120℃固化2‑3小时，最后在120‑150℃固化3‑4小时，冷却后脱模即得所述的改性环氧树脂浇铸体；所述的原料为环氧树脂100份，活性增韧剂PSG 2‑15份，固化剂80‑95份，固化促进剂1‑3份，均为重量份。与传统液体橡胶增韧的环氧树脂相比，本发明在有效提高抗冲击性能的同时保持其良好的力学性能和耐热性能，还具有成本低，性能稳定，增韧剂与环氧/酸酐体系相容性好等优点，可作为复合材料基体、涂料、电子封装材料等用在电子电气、航天航空、交通运输、建筑等领域。

技术领域

本发明涉及材料领域，尤其是涉及一种端环氧基聚苯乙烯低聚物增韧改性环氧树脂的制备方法。

背景技术

双酚A型环氧树脂是一种通用型热固性树脂，具有优异的机械性能、粘接性能、化学稳定性和电绝缘性能，常作为复合材料基体、胶粘剂、涂料、电子封装材料等广泛应用于航空航天、电子电器、交通运输和建筑等领域。环氧树脂之所以表现出优异的机械性能，得益于固化体系的高交联度，然而交联密度过高会使得环氧树脂缺乏韧性，耐冲击性能和耐开裂性能较差，限制了环氧树脂的应用范围。

目前环氧树脂的增韧方法主要包括橡胶增韧、热塑性树脂增韧、刚性粒子增韧、互穿网络法增韧、核壳粒子聚合物增韧、液晶聚合物增韧等。如以端氨基液体丁腈橡胶(Amino-terminated liquid nitrile rubber，简称ATBN)和端羧基液体丁腈橡胶(Carboxylated-terminated liquid nitrile rubber，简称CTBN)等带活性基团(羟基、羧基、氨基等)的液体橡胶改性环氧树脂，其活性端基可与环氧树脂或固化剂反应生成共价键，提高橡胶粒子与树脂基体的相容性和界面结合力，显著提升冲击韧性和断裂延伸率，但机械强度和耐热性牺牲较大。带有环氧基的聚合物在环氧树脂增韧改性中应用越来越广，该类聚合物结构含有柔性链段和活性基团，使环氧树脂的破坏由脆性断裂转变为韧性断裂，冲击韧性得到显著提高。端环氧基聚苯乙烯聚合物常被用作反应型增容剂和生物化酶载体，将其作为增韧剂来提高环氧树脂的韧性及综合性能未见报道。

发明内容

本发明所需要解决的技术问题是：提供一种端环氧基聚苯乙烯低聚物增韧改性环氧树脂的制备方法，解决环氧树脂增韧不增强和增韧不耐热的技术难题。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的一种端环氧基聚苯乙烯低聚物增韧改性环氧树脂的方法，具体是：先制备活性增韧剂PSG，然后将所有原料混合，搅拌1-2小时；将混合物倒入预热好的模具中，抽真空30分钟脱除气泡，在80-100℃固化2-3小时，然后在100-120℃固化2-3小时，最后在120-150℃固化3-4小时，冷却后脱模即得所述的改性环氧树脂浇铸体；所述的原料为环氧树脂100份，活性增韧剂PSG 2-15份，固化剂80-95份，固化促进剂1-3份，均为重量份。

所述的活性增韧剂PSG，由下述重量份的物质制得：将苯乙烯40-60份、环己烷210-240份和四氢呋喃2-11份混合，以少量正丁基锂除杂使反应体系呈淡黄色且2-3分钟内不褪色，加入正丁基锂5-25份，在0-10℃恒温反应1-2小时；加入甲基丙烯酸缩水甘油酯17-75份，在20-30℃恒温反应1-2小时，全程氩气保护；加入甲醇1-7份终止聚合反应，分离纯化后即得所述活性增韧剂PSG低聚物。

上述方法中，可将终止聚合反应所得到的反应产物加入到无水乙醇中，经抽滤得到白色絮状沉淀物，再用无水乙醇将沉淀物洗涤抽滤两次，除去未反应单体和有机溶剂，置于真空烘箱中在55℃条件下干燥12-18小时直至恒重，所得白色粉末即为目标产物PSG。

所述活性增韧剂PSG的数均分子量为2500-5600，分子量分布宽度为1.2-2.2。