[发明专利]一种端炔丙基聚丙二醇增韧的聚三唑树脂、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种炔丙基封端的聚丙二醇增韧改性聚三唑树脂，韧性高。本发明合成的炔丙基封端的聚丙二醇和N,N,N’,N’‑四炔丙基‑4,4’‑二氨基二苯甲烷一起，通过与4,4’‑二叠氮甲基联苯的点击化学反应来制备聚三唑树脂，产生的端炔丙基聚丙二醇增韧改性的聚三唑树脂具有良好的加工性能，固化树脂的冲击强度为43～66kJ·m^‑2，断裂韧性(KIC)达1.8～2.7MPa·m^‑1/2，玻璃化转变温度(Tg)高于223℃，吸水率低于0.27％，热分解温度Td5达到340‑360℃。本发明制得的韧性聚三唑树脂在保持优良的耐热性和低吸水率的同时，大幅提升了树脂的韧性，有望在航空航天等高科技领域得到广泛的应用。

技术领域

本发明涉及树脂复合材料的技术领域，涉及一种炔丙基封端的聚丙二醇增韧改性聚三唑树脂的制备方法及其应用。

背景技术

先进复合材料及其技术是航空航天的重要物质基础与先导技术。先进树脂基复合材料使用可以显著降低飞行器的质量，其制造的复合材料部件比传统航空结构材料通常减重20～30％，但随着航空航天制造技术向高速度和多功能化方向发展，减重已经不再是复合材料在飞行器中应用的唯一目的，高速飞机、空天飞机、航空发动机等先进装备还对先进复合材树脂基体提出了兼顾耐热、成型工艺和良好韧性等性能要求。利用合理的结构和材料设计，并提高基体树脂的韧性，可以大幅扩大先进复合材料在航空航天领域的应用范围。因此，如何在保证良好耐热性能的同时获得韧性优异的热固性树脂，逐渐成为高性能树脂研究热点。近年来，华东理工大学利用炔基化合物和叠氮基化合物的1,3-偶极环加成(点击化学)反应制备了一系列聚三唑树脂，并对其性能作了系统的研究。研究表明聚三唑树脂可低温(60℃～80℃)固化，固化树脂具有优良的加工性能、热性能和力学性能，可用作先进复合材料的树脂基体(1.J.J.Tian,L.Q.Wan,J.Z.Huang,Y.H.Hu,F.R.Huang,L.Du,Preparation and properties of a new polytriazole resin made from dialkyne andtriazide compounds and its composite,Polym.Bull.60(4)(2008)457-465；2.Y.Y.Wang,L.Q.Wan,D.J.Han,L.Y.Ye,F.R.Huang,Investigation of novelpolytriazole resins,Des.Monomers Polym.19(7)(2016)688-695；3.E.Yanpeng,L.Q.Wan,F.R.Huang,L.Du,New heat-resistant polytriazole adhesives:investigation of adhesion of polytriazole resins to metals,J.Adhes.Sci.Technol.27(16)(2013)1767-1777；4.L.Y.Ye,L.Q.Wan,F.R.Huang,Anewhigh performance novolac-based polytriazoleresin,High Perform.Polym.30(1)(2018)109-115)。但聚三唑树脂的韧性还呈现不足，因此开发高韧性的聚三唑树脂成为一个研究方向。