專利名稱：苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種新型高分子材料及其制備方法，特別涉及一種苯乙炔基硅烷樹脂 改性氰酸酯樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
氰酸酯樹脂是分子結(jié)構(gòu)中含有兩個或兩個以上氰酸酯官能團(tuán)的酚衍生物，在熱或 催化劑作用下能發(fā)生三環(huán)化反應(yīng)，生成含有三嗪環(huán)的體型結(jié)構(gòu)。氰酸酯樹脂具有極佳的介 電性能、良好的耐熱性能，可溶于普通有機(jī)溶劑中，而且與玻璃纖維、碳纖維等增強(qiáng)材料有 著良好的浸潤性，適用于熱壓罐、真空袋和樹脂傳遞模塑等先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝。國內(nèi)外科研工作者對氰酸酯的改性主要集中在對氰酸酯的增韌研究，采用環(huán)氧樹 脂、雙馬來酰亞胺樹脂或熱塑性樹脂對氰酸酯樹脂進(jìn)行增韌，并且取得了一定的成果。然而 由于氰酸酯結(jié)構(gòu)中醚鍵的存在，對材料的耐熱性能造成不利的影響。研究表明當(dāng)氰酸酯短 期暴露在高溫的空氣中(如作為電路板進(jìn)行點(diǎn)焊時)，表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。然而當(dāng)長期處 于200°C以上時，氰酸酯樹脂的失重明顯加劇，這就極大地限制了其在航空航天等領(lǐng)域的應(yīng) 用，而國內(nèi)外對這方面的研究也鮮有報道。苯乙炔基硅烷是一類新型的有機(jī)_無機(jī)雜化材料，這類材料不僅兼具無機(jī)物和有 機(jī)物的特性，還具有單一無機(jī)物和有機(jī)物無法比擬的獨(dú)特性能。CEC鍵通過Si-c鍵以 共價鍵的形式相連，在分子水平上把有機(jī)組分和無機(jī)組分結(jié)合在一起。苯乙炔基硅烷作 為一種新型的有機(jī)硅樹脂，具有優(yōu)異的耐熱性能和介電性能，可以作為耐高溫、透波復(fù)合 材料的基體樹脂及高性能炭-炭復(fù)合材料的炭基體(ZL02151140. 3 ；ZL200510110133. 5 ； ZL200510110132. 0)。本發(fā)明采用苯乙炔基硅烷樹脂對氰酸酯樹脂進(jìn)行改性，在保持氰酸酯樹脂優(yōu)異的 介電性能、良好的力學(xué)性能基礎(chǔ)上，提高氰酸酯樹脂的耐熱及熱氧化性能，以滿足新一代高 性能透波結(jié)構(gòu)材料和航空航天用高性能結(jié)構(gòu)復(fù)合材料樹脂基體的要求。目前，還未見國內(nèi) 外有關(guān)苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂的報道。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題采用環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂或高性能熱塑性樹脂改性氰酸酯樹脂使得材料 的耐熱性能有所下降。為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，與以前的氰酸酯樹脂的改性方法相 比，本發(fā)明提出一種苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂及其制備方法，以期待提高氰酸酯 樹脂的耐熱及熱氧化性能，保持氰酸酯樹脂優(yōu)異的介電性能和良好的力學(xué)性能；滿足各種 先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝，從而進(jìn)一步拓寬氰酸酯樹脂在航空、航天等高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。技術(shù)方案本發(fā)明采用的原料為雙酚A型氰酸酯、環(huán)戊二烯型氰酸酯樹脂或酚醛型氰酸酯樹 脂，其結(jié)構(gòu)分別如式(1) (3)所示
本發(fā)明采用的原料為二苯乙炔基硅烷樹脂、三苯乙炔基硅烷樹脂或四苯乙炔基硅 烷樹脂，其結(jié)構(gòu)分別如式(4) (6)所示 其中=R1, R2為烷基、芳基或氫原子(4)
—i—C 三
C
III
C

其中R為烷基、芳基或氫原子(5) 本發(fā)明的技術(shù)特征在于原料配方組成按質(zhì)量計為氰酸酯樹脂100份，苯乙炔基 硅烷樹脂1 100份。所述的氰酸酯樹脂為雙酚A型氰酸酯樹脂、環(huán)戊二烯型氰酸酯樹脂或酚醛型氰酸 酯樹脂。所述的苯乙炔基硅烷樹脂為二苯乙炔基硅烷樹脂、三苯乙炔基硅烷樹脂或四苯乙 炔基硅烷樹脂。一種制備苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂的方法，其特征在于制備方法如下(1)將不同質(zhì)量配比的苯乙炔基硅烷樹脂和氰酸酯樹脂溶解在有機(jī)溶劑中進(jìn)行混合。
(2)待充分溶解后，加熱蒸餾，除去有機(jī)溶劑，制備得到苯乙炔基硅烷樹脂改性氰 酸酯樹脂共混物。(3)將上述共混物在一定固化工藝下固化。固化溫度為110 300°C，固化時間為 8 20小時，即得一種苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂。所述苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂的制備方法，其特征在于不使用催化劑， 直接通過加熱反應(yīng)進(jìn)行固化。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明作進(jìn)一步描述本發(fā)明涉及一種苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂及其制備方法。首先將氰酸酯 樹脂100份(質(zhì)量份數(shù))與苯乙炔基硅烷樹脂1 100份，在溶劑中混合，待完全溶解后， 蒸餾去除溶劑，制備得到苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂共混物。將上述共混物在一定 固化工藝下固化，固化溫度為Iio 300°C，固化時間為8 20小時，即得一種苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂。上述的苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂制備過程中不使用催化 齊 ，直接通過加熱反應(yīng)進(jìn)行固化。氰酸酯樹脂可為雙酚Α型氰酸酯樹脂、環(huán)戊二烯型氰酸酯 樹脂或酚醛型氰酸酯樹脂。苯乙炔基硅烷樹脂可為二苯乙炔基硅烷樹脂、三苯乙炔基硅烷 樹脂或四苯乙炔基硅烷樹脂。實(shí)施實(shí)例1 首先將雙酚A型氰酸酯樹脂100份(質(zhì)量份數(shù))與甲基二苯乙炔基硅烷樹脂10 份，在丙酮中混合，待完全溶解后，加熱蒸餾除去溶劑，制備得到甲基二苯乙炔基硅烷樹脂 改性雙酚A型氰酸酯樹脂共混物。將上述共混物在一定固化工藝下固化，固化工藝為110°C /lh — 150°C /lh — 200°C /2h — 250°C /2h — 300°C /4h，即得一種甲基二苯乙炔基硅燒樹脂改性 雙酚A型氰酸酯樹脂。
實(shí)施實(shí)例2 首先將雙酚A型氰酸酯樹脂100份(質(zhì)量份數(shù))與四苯乙炔基硅烷樹脂80份，在 丙酮中混合，待完全溶解后，加熱蒸餾除去溶劑，制備得到四苯乙炔基硅烷樹脂改性雙酚A 型氰酸酯樹脂共混物。將上述共混物在一定固化工藝下固化，固化工藝為110°C /lh — 150°C /lh — 200°C /4h — 250°C /4h — 300°C /4h，即得一種四苯乙炔基硅烷樹脂改性雙酚A型氰酸酯 樹脂。實(shí)施實(shí)例3 首先將酚醛型氰酸酯樹脂100份(質(zhì)量份數(shù))與甲基三苯乙炔基硅烷樹脂50份， 在丙酮中混合，待完全溶解后，加熱蒸餾除去溶劑，制備得到甲基三苯乙炔基硅烷樹脂改性 酚醛型氰酸酯樹脂共混物。將上述共混物在一定固化工藝下固化，固化工藝為110°c /lh — 150°C / lh — 200°C /2h — 250°C /2h — 300°C /4h，即得一種三苯乙炔基硅烷樹脂改性酚醛型氰 酸酯樹脂。
權(quán)利要求
一種苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂，其特征在于所述改性體系的原料配方按質(zhì)量計為氰酸酯樹脂100份，苯乙炔基硅烷樹脂1～100份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂體系，其特征在于所述 的氰酸酯樹脂為雙酚A型氰酸酯樹脂、環(huán)戊二烯型氰酸酯樹脂或酚醛型氰酸酯樹脂，其結(jié) 構(gòu)式如⑴ ⑶所示 (3)
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂體系，其特征在于所述 的苯乙炔硅烷樹脂為二苯乙炔基硅烷樹脂、三苯乙炔基硅烷樹脂或四苯乙炔基硅烷樹脂， 其結(jié)構(gòu)式如⑷ (6)所示 其中R” R2為烷基、芳基或氫原子 (4)其中R為烷基、芳基或氫原子 (5) (6)
4.一種制備權(quán)利要求1 3所述的苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂的制備方法，其 特征在于制備方法如下(1)將不同質(zhì)量配比的氰酸酯樹脂和苯乙炔基硅烷樹脂溶解在有機(jī)溶劑中進(jìn)行混合。(2)待充分溶解后，加熱蒸餾，除去有機(jī)溶劑，制備得到苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯 樹脂共混物。(3)將上述共混物在一定固化工藝下固化。固化溫度為110 300°C，固化時間 為8 20小時，即得一種苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂。
5.如權(quán)利要求4所述苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂的制備方法，其特征在于不使 用催化劑，直接通過加熱反應(yīng)進(jìn)行固化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種苯乙炔基硅烷樹脂改性氰酸酯樹脂及其制備方法，技術(shù)特征在于將氰酸酯樹脂100份(質(zhì)量份數(shù))與苯乙炔基硅烷樹脂1～100份，在溶劑中混合后，蒸餾去除溶劑，按照一定的固化工藝進(jìn)行固化，形成三維網(wǎng)絡(luò)體型結(jié)構(gòu)。與以前氰酸酯樹脂的改性方法相比，苯乙炔基硅烷樹脂溶于普通有機(jī)溶劑中，與氰酸酯樹脂具有良好的相溶性，能有效提高氰酸酯樹脂的耐熱及熱氧化性能。本發(fā)明所制得的改性體系具有優(yōu)異的耐熱性能、良好的力學(xué)性能及介電性能，可以作為耐高溫和透波材料的基體樹脂。
文檔編號C08G73/06GK101864076SQ20101017499
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者倪曉婷, 倪禮忠, 周權(quán), 張玲莉, 臧雅婷, 高曉梅 申請人:華東理工大學(xué)