[发明专利]一种超支化环氧树脂及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种超支化环氧树脂及其制备方法和用途，所述超支化环氧树脂通过以乙二胺四乙酸为第一核单体，以有机醇为第二单体，经酯化反应合成超支化聚合物后再与环氧基团聚合，形成超支化环氧树脂；所述超支化环氧树脂结构可控、粘度低、韧性高且耐高温，能够较好地满足电子、航空航天和结构材料等领域的需求。

技术领域

本发明涉及高分子环氧树脂技术领域，尤其涉及一种超支化环氧树脂及其制备方法和用途。

背景技术

环氧树脂是一种热固性树脂，具有良好的电性能、化学稳定性、粘接性、加工性等特点，但其固化后因具有高交联密度和苯环骨架的结构特点导致其耐冲击性和耐热性差，韧性不足。超支化聚合物是一种具有高度支化结构、良好溶解性、低粘度以及较高化学反应活性的新型功能高分子材料。利用超支化技术来合成环氧树脂，使超支化环氧化合物兼具超支化聚合物和环氧化合物的特性，为探索环氧树脂的合成、改性与应用，以及寻求性能更为优异的环氧树脂和提高环氧树脂复合材料的综合性能提供了一条新的途径，超支化环氧树脂可以在保证环氧树脂优越性能前提下，通过引入不同的功能基团提高环氧树脂的耐热性、韧性、耐侯性和阻燃性等。

CN105440262A公开了一种超支化生物基环氧树脂的制备方法，以多元醇为共引发剂引发丙交酯开环聚合得到低分子量的羟基封端的聚乳酸，然后以偏苯三甲酸酐和所得聚乳酸为原料合成端基为羧基的超支化聚酯，最后以环氧氯丙烷和所得超支化聚酯为原料合成超支化环氧树脂。

CN102321232A公开了一种水溶性超支化环氧树脂的制备方法，包括(1)以多元醇为核，与酸在适当条件下反应生成水溶性超支化聚合物；(2)水溶性超支化聚合物端基功能化改性，生成部分端羧基水溶性超支化聚合物；(3)水溶性超支化聚合物与环氧氯丙烷开环加成反应，生成加成产物；(4)加成产物在催化剂作用下闭环反应生成环氧端基，同时端羧基生成钠盐，获得水溶性超支化环氧树脂。

CN106832219A公开了一种含磷-氮无卤阻燃型超支化环氧树脂及其制备方法，该方法首先利用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、衣康酸酐、多元醇胺和三羟甲基丙烷在酸性离子液体催化剂作用下反应得到端羟基超支化聚酯酰胺，端羟基超支化聚酯酰胺再依次与巯基乙酸或巯基丙酸、烯丙基缩水甘油醚反应即得到含磷-氮无卤阻燃型超支化环氧树脂。

但上述工艺制备的超支化环氧树脂结构均难以控制，耐热性及韧性仍不高，难于满足电子、航空航天和结构材料等领域的需求。

因此，需要开发一种结构便于控制的超支化环氧树脂的制备工艺，满足现有环氧树脂应用领域的需求。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种超支化环氧树脂及其制备方法和用途，所述超支化环氧树脂针对现有超支化环氧树脂存在的问题，通过以乙二胺四乙酸(EDTA)为核结构，制备出了一种结构可控、低粘度、高韧性和耐高温的超支化环氧树脂，能够较好的应用在电子封装、航空航天和结构材料等领域中。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种超支化环氧树脂，所述超支化环氧树脂包括如式(1)所示的结构：

式(1)中，R₁为如式(2)所示的结构，

R₂选自有机醇中至少一个羟基脱除后的有机基团；所述有机醇含有至少两个羟基；

n选自1～8的自然数。

本发明提供的超支化环氧树脂以如式(2)所示的结构为核并与有机醇结合，作为超支化环氧树脂的聚合结构，具有粘度低、耐高温和自增强增韧功能，其中如式(2)所示的结构为核，相较于现有采用多元醇为核而言，能够更好地控制产物的超支化结构，产品的性能更优。