[发明专利]一种马来酸酐-丙烯酸酯共聚物改性酚醛树脂

说明书

本发明公开了一种马来酸酐‑丙烯酸酯共聚物改性酚醛树脂，包括如下步骤：（1）烯烃聚合条件下，马来酸酐和长侧链丙烯酸酯单体在惰性溶剂下用自由基引发剂引发聚合，聚合物溶液倒入甲醇中沉淀，然后过滤、洗涤和烘干得到马来酸酐‑丙烯酸酯共聚物；（2）将热塑性酚醛树脂、乌洛托品和马来酸酐‑丙烯酸酯共聚物按照重量比100：4‑10：1‑10混合均匀得到混合物，混合物在150~200℃下固化10~60分钟后即得马来酸酐‑丙烯酸酯共聚物改性酚醛树脂。本发明利用共聚物的马来酸酐的反应活性封锁酚羟基，丙烯酸酯单体的长侧链提供韧性，使得改性酚醛树脂同时具有高耐热性和高韧性，同时，共聚物具有两亲性，成微球状均匀分布在酚醛树脂基体中。

技术领域

本发明属于高分子材料制备领域，具体说是涉及一种马来酸酐-丙烯酸酯共聚物改性酚醛树脂。

背景技术

酚醛树脂（PF）具备较好的耐烧蚀性、较好的力学性能、较良好的耐化学腐蚀性能和较高的耐热性,是一种受到广泛应用的热固性树脂，但是，纯酚醛树脂中存在十分容易被氧化的酚羟基和亚甲基，使得树脂的耐热性不高，在温度超过300℃时就开始快速分解。另外，由于亚甲基相连的刚性芳环的紧密堆砌，使酚醛树脂基体较脆。

为此，诸多相关人员进行了不同类型的改性研究，以提高酚醛树脂的性能，满足现代工业发展的需求。塑料和橡胶等高分子一般用来提高酚醛树脂的韧性，如CN201610763179.5、CN201710395356.3、CN201510819630.6、CN201711287321.4和CN201711284832.0等专利。专利CN201910276701.0采用端羧基丁腈橡胶增韧型酚醛树脂。

在这些高分子化合物改性酚醛树脂中，改性酚醛树脂的韧性和耐热性通常不能兼顾，而且高分子化合物用量大，高分子化合物在酚醛树脂中无规分布。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种马来酸酐-丙烯酸酯共聚物改性酚醛树脂。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种马来酸酐-丙烯酸酯共聚物改性酚醛树脂，马来酸酐-丙烯酸酯共聚物为马来酸酐和长侧链丙烯酸酯的共聚物，将其和热塑性酚醛树脂和乌洛托品混合固化后，所得改性酚醛树脂的耐热性和韧性同时得到提高，共聚物在酚醛树脂基体中以微球形态均匀分布。

本发明提供的一种马来酸酐-丙烯酸酯共聚物改性酚醛树脂，其特征在于：

（1）在烯烃单体聚合条件下，将马来酸酐和长侧链丙烯酸酯单体在惰性溶剂下用自由基引发剂引发聚合，聚合物溶液倒入甲醇中沉淀，过滤、洗涤和烘干得到马来酸酐-丙烯酸酯共聚物；（2）将热塑性酚醛树脂、乌洛托品和马来酸酐-丙烯酸酯共聚物按照重量比100：4~10：1~10混合均匀得到混合物，混合物在150~200℃下固化10~120分钟后即得马来酸酐-丙烯酸酯共聚物改性酚醛树脂。

本发明所述的聚合条件为反应温度70~130℃，反应时间为2~24小时，反应气氛为氮气气氛，反应压力为0.1~0.2MPa。

本发明所述的长侧链丙烯酸酯单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸葵酯和丙烯酸十二醇酯中的任意一种或者几种。

本发明所述的惰性溶剂为甲苯、二甲苯、乙苯和萘中的任意一种或者几种。

本发明所述的自由基引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二辛酰、过氧化二庚酰、过氧化二异丙苯和偶氮二异丁腈中的任意一种。

本发明所述的马来酸酐、长侧链丙烯酸酯、惰性溶剂和引发剂的质量比为1：0.2~5：5~20：0.005~0.05。

本发明所述的甲醇和惰性溶剂的质量比为1：20~100。

本发明所述的马来酸酐-丙烯酸酯共聚物改性酚醛树脂的韧性和耐热性均高于纯酚醛树脂，马来酸酐-丙烯酸酯共聚物成微球状均匀分布在酚醛树脂基体中。