[发明专利]增韧环氧树脂的配方及其制备方法

说明书

本发明公开了一种增韧环氧树脂配方和制备方法，将双酚A环氧70～85％、聚乙二醇1～10％、苯甲醇10～25％和环氧基硅烷偶联剂0.1～5％置于反应釜中，进行加热反应6小时，60℃条件下搅拌，滴加氢氧化钠水溶液，加入苯后加热至55～75℃，添加醋酸进行中和，脱苯制得增韧环氧树脂，实现不降低硬度、玻璃化温度TG和透明度的情况下，提高了胶黏密度、增强了柔韧性、强化了机械强度，同时通过多种体系的反应，使环氧树脂的稀释效果较好，良好增进了环氧树脂固化体系中的韧性效果。

技术领域

本发明属于化工材料，具体来说是制备环氧树脂的配方，以及制备环氧树脂的方法。

背景技术

环氧树脂是一种高分子聚合物，它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物，由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，因此它是一种热固性树脂。

环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能以及其使用工艺的灵活性等，是其他热固性塑料所不具备的。因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料，在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。

环氧树脂是一种交联度很高的热固性材料，呈空间三维网状结构，分子链间不易滑动，内应力大，从而导致固化后存在韧性不足，耐冲性较差和容易开裂等缺点，所以增韧环氧树脂一直是环氧树脂领域的研究热门。目前市场上的环氧增韧主要采用化学工艺，化学方法一般会降低硬度和玻璃化温度TG，改变热膨胀系数。

双酚A环氧树脂固化体系，具有粘接强度高、收缩率低、优良的电性能及机械性能等优点，应用非常广泛，但该固化体系的粘度及钢性较大，给使用带来局限，因此急切需合成一种能够改善其弱点的环氧树脂。一般制备方法是由脂肪醇、芳香醇(酚)及环氧氯丙烷在催化剂的作用下与等当量或稍过量的环氧氯丙烷(ECH)发生开环反应，再用碱金属氢氧化物进行闭环反应，再经过适当处理即可的到环氧树脂。用此方法制造的环氧树脂，其与环氧树脂的稀释效果较好，但平均分子量较小，在环氧树脂固化体系中的韧性效果较差。

发明内容

本发明针对上述问题而提出，提供了一种基于化学方法制备出透明高、硬度高、玻璃化温度TG高、柔韧性高的增韧环氧树脂及其制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案如下：一种增韧环氧树脂配方，其特征在于包括以下百分比含量：双酚A环氧70～85％、聚乙二醇1～10％、苯甲醇10～25％和环氧基硅烷偶联剂0.1～5％。

进一步地，还包括氢氧化钠和/或苯。

进一步地，所述环氧基硅烷偶联剂是双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯-丙烯酰胺螯合物。

同时，本发明解决上述问题所采用的技术方案如下：一种增韧环氧树脂制备方法，其特征在于包括以下步骤：将双酚A环氧、聚乙二醇、苯甲醇和环氧基硅烷偶联剂置于反应釜中，进行加热反应6小时，60℃条件下搅拌，得到反应体系A；接着，将氢氧化钠配制成质量浓度为28～51％的氢氧化钠水溶液，在40～55℃温度下，向反应体系A中滴加1.8～4.0摩尔份氢氧化钠，在45～65℃温度下维持0.5～3.5小时，得反应体系B；接着，向反应体系B中加入2000～6000ml苯后加热至55～75℃，添加质量浓度≥95％的醋酸进行中和，得反应体系C；接着，反应体系C脱苯制得增韧环氧树脂。

进一步地，所述反应系C在1个大气压下脱苯至110℃，冷却至70℃下，负压脱苯，脱至130℃以上，冷却至100℃，抽滤包装，得到脱苯纯度≥90％的增韧环氧树脂。

本发明实施上述技术方案：通过接入醚键和加成反应苯环，以及添加环氧基硅烷偶联剂，实现不降低硬度、玻璃化温度TG和透明度的情况下，提高了胶黏密度、增强了柔韧性、强化了机械强度，同时通过多种体系的反应，使环氧树脂的稀释效果较好，良好增进了环氧树脂固化体系中的韧性效果。

具体实施方式