[发明专利]一种耐高温超支化环氧树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温超支化环氧树脂，其结构式如下：

其中，R₄的结构为：R₁与左端的氧相连；

R₅的结构为：

式中，R₁为三羟基化合物脱去三个羟基上氢原子后的化学结构；

式中，R₂的结构为：其中n＝1或2；

R₃的结构为：-CH₂(CH₂)_j-、或者其中j＝1、2、3、4或5。

2.根据权利要求1所述的耐高温超支化环氧树脂，其特征在于：所述三羟基化合物为三羟甲基丙烷、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯或甘油。

3.一种耐高温超支化环氧树脂的制备方法，其步骤如下：

(a)将双马来酰亚胺、巯基化合物、光引发剂和有机溶剂氯仿混合均匀后，在室温条件下紫外光照反应10-20分钟，紫外光的功率为800-1200W，反应结束后真空抽出有机溶剂氯仿，即得到二羧基酰亚胺化合物；

所述双马来酰亚胺、巯基化合物与光引发剂的用量比为1mol:(1-5)mol:5g；

所述巯基化合物为巯基乙酸或巯基丙酸；

(b)将二羧基酰亚胺化合物、三羟基化合物、有机溶剂A和酯化反应催化剂混合均匀，在140-180℃搅拌反应10-16h，然后抽真空脱除有机溶剂A，获得端羧基或端羟基超支化聚合物；

所述二羧基酰亚胺化合物的化学结构为：其中n＝1或2，R₃的结构为：-CH₂(CH₂)_j-、或者其中j＝1、2、3、4或5；

所述三羟基化合物为三羟甲基丙烷、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯或甘油；

所述酯化反应催化剂为对甲基苯磺酸、甲基磺酸、磷酸、钛酸四丁酯、乙酸锌和钛酸四丙酯的一种或两种以上；

(c)端羧基或端羟基超支化聚合物与环氧氯丙烷在开环反应催化剂存在下，在120～140℃搅拌反应时间为3～5小时，然后真空抽出过量的环氧氯丙烷，加入有机溶剂B和碱性催化剂，然后在-5～30℃条件下搅拌反应6～10小时后，停止反应，分层、有机层水洗至中性、蒸馏除去有机溶剂B得到耐高温超支化环氧树脂，其分子量为1800-29000g/mol；

所述开环反应催化剂为四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三乙基溴化铵、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种以上。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述双马来酰亚胺为N,N'-(4,4'-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺、二氨基二苯醚双马来酰亚胺或1,6-双马来酰亚胺基己烷。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(a)中光引发剂为(2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮)。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(b)中所述二羧基酰亚胺化合物、三羟基化合物与有机溶剂A的摩尔比为1：(0.40～2.0)：(0.5～4.0)。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(b)中所述有机溶剂A为二甲苯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或两种以上。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述酯化反应催化剂的质量为二羧基酰亚胺化合物和三羟基化合物总质量的0.2％～1.5％。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤(c)中所述端羧基或端羟基超支化聚合物的羧基或羟基、环氧氯丙烷与开环反应催化剂的摩尔比为1:(2～10):(0.005～0.1)。