[发明专利]一种酞酰亚胺缩水甘油酯环氧树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种酞酰亚胺缩水甘油酯环氧树脂及其制备方法，由摩尔比为2:1:2‑20的偏苯三酸酐、芳香族二元伯胺、环氧氯丙烷反应得到中间产物酞酰亚胺氯丙醇，随后在强碱性条件下通过闭环反应而得。本发明综合性能优异，可应用于耐高温结构胶、耐高温涂料、纤维(包括碳纤维、玻璃纤维、有机纤维、无机纤维)增强先进复合材料的基体树脂，也适用于RTM、VARTM、拉挤等成型工艺，对环境友好，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于环氧树脂领域，特别涉及一种酞酰亚胺缩水甘油酯环氧树脂及其制备方法。

背景技术

环氧树脂是泛指含有两个或者两个以上环氧基，以脂肪族、脂环族或芳香族链段为主链的高分子预聚体。其与固化剂反应便可形成三维网状的热固性材料，具有良好的性能，应用于各种领域。环氧树脂的种类很多，按照其化学结构和环氧基的结合方式可分为五大类，分别为：缩水甘油醚类，缩水甘油酯类，缩水甘油胺类，脂肪族环氧化合物，脂环族环氧化合物此外，还有杂环型环氧树脂和混合型环氧树脂，即分子结构中含有杂环的高性能环氧树脂和分子结构中同时具有两种不同类型环氧基的环氧化合物。

因此，环氧树脂在国民经济的各个领域中被广泛应用：无论是高新技术领域还是通用技术领域，无论是国防军工还是民用工业，乃至人们的日常生活中均能看到它的踪迹。

缩水甘油胺型多官能环氧树脂，如CIBA-GEIGY公司的MY720，其分子结构如下：

它与芳香族二元胺固化剂的树脂体系通常是用来制造先进复合材料的预浸料，其碳纤维增强的先进复合材料具有高的压缩强度、良好的耐疲劳性、以及低的固化收缩率等，但是也存在不足之处，如较高的吸湿率，从而影响到最终产品的高温性能、介电性能及尺寸稳定性。

有关耐高温环氧粘合剂体系已经有所报道：中国专利CN101148656A公开一种耐高温无溶剂环氧胶粘剂的制备方法，其主要特征在于：TGDDM环氧树脂、增韧剂、氢化双酚A、固化剂、促进剂混合均匀，制得了耐高温无溶剂环氧胶粘剂。但其耐高温性能仍然有较大的局限性，未能满足许多高温环境下的实际应用。

中国发明专利CN101397486A公开了一种双组分无溶剂环氧树脂胶粘剂的制备方法，其主要特征在于：它包括A组分和B组分,其中A组分含有酚醛环氧树脂、脂环型环氧树脂和端羧基丁腈橡胶；B组分是1,4-双(2,4-二氨基苯氧基)苯芳香族多元胺固化剂。脂环型环氧树脂和端羧基丁腈橡胶的添加量分别为酚醛环氧树脂的20-35％和12％(质量百分数)。1,4-双(2,4-二氨基苯氧基)苯芳香族多元胺固化剂的添加量为酚醛环氧树脂的15-20％(质量百分数)，所得胶粘剂体系工艺性好。但其耐热性能还不够理想。

虞鑫海，郭翔等人【新型耐高温无溶剂环氧胶粘剂的研制，粘接，2014,35(1)：33-35】公开了一种新型耐高温无溶剂环氧胶粘剂，其主要特征在于：采用DTGM53、DDRS3521两种多官能环氧树脂，以低粘度的甲基四氢苯酐为固化剂，在促进剂E-24作用下，制备得到了综合性能优越的新型耐高温无溶剂环氧粘合剂。同时，对该环氧粘合剂的粘度、凝胶化时间、粘接性能、活化能等作了系统的研究，结果表明：该粘合剂具有特别优异的高温拉伸剪切强度，200℃时高达16.1MPa。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种酞酰亚胺缩水甘油酯环氧树脂及其制备方法，该环氧树脂综合性能优异，可应用于耐高温结构胶、耐高温涂料、纤维(包括碳纤维、玻璃纤维、有机纤维、无机纤维)增强先进复合材料的基体树脂，也适用于RTM、VARTM、拉挤等成型工艺，对环境友好，具有良好的应用前景。

本发明还提供了一种酞酰亚胺缩水甘油酯环氧树脂，由摩尔比为2:1:2-20的偏苯三酸酐、芳香族二元伯胺、环氧氯丙烷反应得到中间产物酞酰亚胺氯丙醇，随后在碱性条件下通过闭环反应而得。