本發(fā)明屬于熱固型樹脂領(lǐng)域,涉及一種新型苯并噁嗪樹脂增韌方法。
背景技術(shù):
苯并噁嗪樹脂作為一種新型熱固性樹脂,其合成方法簡便,聚合時(shí)無小分子副產(chǎn)物放出,且具有靈活的分子設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn)。很有潛能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂,得到更廣泛的應(yīng)用。近年來,提出了不少苯并噁嗪樹脂的改性方法,進(jìn)一步拓寬了苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料的范圍及其應(yīng)用前景。
已公開報(bào)道的文獻(xiàn)中,如中國專利 94111852.5 揭示的方法:一種開環(huán)聚合酚醛樹脂與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法, 是由苯并噁嗪與環(huán)氧樹脂或/和酚醛樹脂共混后,制成浸漬液涂覆的纖維,經(jīng)熱壓制成可在150-180℃長期使用的復(fù)合材料。該復(fù)合材料固化用的催化劑為酸和胺。中國專利 201010152849.2揭示的方法:描述了雙酚A型苯并噁嗪樹脂溶液制備用的是金屬醋酸鹽作為催化劑,并在隨后的二苯醚撐型苯并噁嗪樹脂、線型低分子量酚醛樹脂作為酚源的苯并噁嗪樹脂和雙酚A酚醛型苯并噁嗪樹脂的制備中采用該醋酸鹽催化制備苯并噁嗪樹脂溶液,與環(huán)氧樹脂等混合后得到無鹵阻燃膠黏劑。用于浸漬玻璃纖維布、與銅箔覆合、熱壓固化后制成覆銅箔層壓板,但固化仍需在 200℃進(jìn)行。但傳統(tǒng)聚苯并噁嗪材料也存在固化溫度高 (200℃以上)、加工工藝性差和性脆的不足。 針對(duì)聚苯并噁嗪材料的應(yīng)用缺點(diǎn), 已廣泛開展降低苯并噁嗪的固化溫度、對(duì)苯并噁嗪材料的增韌改性等工作。本發(fā)明設(shè)計(jì)一種新型苯并噁嗪樹脂增韌方法,通過加入脂肪鏈結(jié)構(gòu)二元胺不但可以降低其苯并噁嗪的固化溫度,同時(shí)可以改善苯并噁嗪樹脂的力學(xué)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是解決苯并噁嗪樹脂固化溫度高,固化后后脆性大的缺點(diǎn)。
針對(duì)上述問題,本發(fā)明所提供技術(shù)方案是:
一種新型苯并噁嗪樹脂增韌方法,其特征在于所用的增韌劑為具有脂肪鏈結(jié)構(gòu)的二元胺,增韌苯并噁嗪樹脂時(shí)的固化溫度為120-200 oC,時(shí)間為0.5-2.5 h。
根據(jù)上述技術(shù)方案,其特征在于所用脂肪鏈結(jié)構(gòu)二元胺為碳鏈長度為六碳到二十八碳的直鏈及支鏈脂肪鏈結(jié)構(gòu)二元胺。
其中碳鏈長度為六碳到二十八碳的直鏈及支鏈脂肪鏈結(jié)構(gòu)二元胺在使用時(shí)能夠與苯并噁嗪形成均相,固化時(shí)所述二元胺能夠與苯并噁嗪發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)以顯著增強(qiáng)其力學(xué)性能,同時(shí)由于所欲二元胺的存在可以顯著降低苯并噁嗪的固化溫度,縮短固化時(shí)間。
與已有技術(shù)相比,本發(fā)明所述的一種新型苯并噁嗪樹脂增韌方法,具有如下的優(yōu)越性和有益效果:
[1] 所述二元胺與苯并噁嗪混合后可以形成均相體系,與苯并噁嗪一起固化使用時(shí)可以顯著降低苯并噁嗪樹脂的固化溫度,縮短固化時(shí)間。
[2] 利用所述二元胺按照技術(shù)方案得到的苯并噁嗪的力學(xué)性能顯著提高,可明顯改善其脆性大的缺點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體的實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案和應(yīng)用作進(jìn)一步說明,而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。
實(shí)施例1:
苯并噁嗪于120°C 反應(yīng)2.5 h進(jìn)行固化,得到橙紅色的聚苯并噁嗪樹脂,進(jìn)行DMA測試其熱力學(xué)性能,其儲(chǔ)能模量為1.2 GPa。
實(shí)施例2:
苯并噁嗪(0.1 mol),正己二胺(0.1 mol),攪拌均勻后,于120°C 反應(yīng)2.5 h進(jìn)行固化,得到橙紅色的聚苯并噁嗪/正己二胺樹脂,進(jìn)行DMA測試其熱力學(xué)性能,其儲(chǔ)能模量為5 GPa。
實(shí)施例3:
苯并噁嗪(0.1 mol),正二十八烷二胺(0.1 mol),攪拌均勻后,于200°C 反應(yīng)0.5 h進(jìn)行固化,得到橙紅色的聚苯并噁嗪/正二十八烷二胺樹脂,進(jìn)行DMA測試其熱力學(xué)性能,其儲(chǔ)能模量為8 GPa。
實(shí)施例4:
苯并噁嗪(0.1 mol),異戊烷二胺(0.1 mol),攪拌均勻后,于120°C 反應(yīng)2.5 h進(jìn)行固化,得到橙紅色的聚苯并噁嗪/異戊烷二胺樹脂,進(jìn)行DMA測試其熱力學(xué)性能,其儲(chǔ)能模量為7 GPa。
實(shí)施例5:
苯并噁嗪(0.1 mol),異戊烷二胺(0.2 mol),攪拌均勻后,于120°C 反應(yīng)2.5 h進(jìn)行固化,得到橙紅色的聚苯并噁嗪/異戊烷二胺樹脂,進(jìn)行DMA測試其熱力學(xué)性能,其儲(chǔ)能模量為7.5 GPa。