專利名稱：耐高溫雙酚a二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂體系及其制備方法。
背景技術：
隨著科學技術的進步，對材料的性能提出了更高的要求。尤其是用于火箭發(fā)動機殼體的復合環(huán)氧樹脂材料的耐高溫性能急需提高。通過共聚-共混的方法可提高環(huán)氧樹脂材料的耐高溫性，但該方法生產(chǎn)成本過高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決復合環(huán)氧樹脂材料的耐高溫性能急需提高，共聚-共混的方法成本過高的問題，而提供的一種耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系及其制備方法。耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系由雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂和2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑制成；其中雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂與2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑的化學計量比為1∶0.3～0.5。耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系按以下步驟制備(一)按0.3～0.5∶1的化學計量比將2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑與雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂混合；(二)攪拌、加熱，溫度始終控制低于90℃，直至體系均勻為止；(三)將預交聯(lián)產(chǎn)物在90～190℃條件下固化2～20h；(四)固化產(chǎn)物降至室溫后置于200～230℃環(huán)境中后處理1～2h，即得到耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系。
本發(fā)明制備工藝簡單，成本低，易于操作。本發(fā)明通過將2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑導入雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂(分子式如下所示)，構建新的分子結構，制備出耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系，該環(huán)氧樹脂體系耐高溫性能提高了10～20％。

具體實施例方式
具體實施例方式
一本實施方式耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系由雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂和2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑制成；其中雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂與2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑的化學計量比為1∶0.3～0.5。
具體實施例方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點是2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑有順、反式兩種分子結構。其它與實施方式一相同。
具體實施例方式
三本實施方式與具體實施方式
二的不同點是耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系由雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂和順式2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑制成；順式2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑分子結構式如下所示。其它與實施方式二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
二的不同點是耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系由雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂和反式2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑制成；反式2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑分子結構式如下所示。其它與實施方式二相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一的不同點是雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂與2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑的化學計量比為1∶0.4。其它與實施方式一相同。
具體實施例方式
六本實施方式通過以下步驟制備耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系(一)按0.3～0.5∶1的化學計量比將2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑與雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂混合；(二)攪拌、加熱，溫度始終控制低于90℃，直至體系均勻為止；(三)將預交聯(lián)產(chǎn)物在90～190℃條件下固化2～20h；(四)固化產(chǎn)物降至室溫后置于200～230℃環(huán)境中后處理1～2h，即得到耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系。
具體實施例方式
七本實施方式與具體實施方式
六的不同點是步驟(一)中按1∶10～30的重量比將2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑溶于以N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基乙酰胺為溶劑的溶液后再與雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂混合。其它步驟與實施方式六相同。
具體實施例方式
八本實施方式與具體實施方式
六的不同點是步驟(一)中按1∶15～25的重量比將2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑溶于以N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基乙酰胺為溶劑的溶液后再與雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂混合。其它步驟與實施方式六相同。
具體實施例方式
九本實施方式與具體實施方式
六的不同點是步驟(一)中按0.4∶1的化學計量比將2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑與雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂混合。其它步驟與實施方式六相同。
具體實施例方式
十本實施方式與具體實施方式
七的不同點是步驟(三)預交聯(lián)產(chǎn)物在壓力小于0.04MPa、溫度為90～95℃的條件下固化19～20h；步驟(四)固化產(chǎn)物降至室溫后置于230℃環(huán)境中后處理2h。其它步驟與實施方式七相同。
本實施方式得到的耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系固化物的玻璃化轉變溫度Tg＝190℃(扭辮法)，在Ar氣氛中的起始分解溫度為362℃，573℃的殘余重量為39％(差示掃描量熱法，升溫速率為5℃/min)具體實施方式
十一本實施方式與具體實施方式
六的不同點是步驟(三)將預交聯(lián)產(chǎn)物在100～170℃條件下固化3～19h。其它步驟與實施方式六相同。
具體實施例方式
十二本實施方式與具體實施方式
六的不同點是步驟(三)將預交聯(lián)產(chǎn)物在120～150℃條件下固化6～12h。其它步驟與實施方式六相同。
具體實施例方式
十三本實施方式與具體實施方式
六的不同點是步驟(四)固化產(chǎn)物降至室溫后置于210～220℃環(huán)境中后處理1.5h。其它步驟與實施方式六相同。
具體實施例方式
十四本實施方式通過以下步驟制備耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系(一)按0.3～0.5∶1的化學計量比將順式2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑與雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂混合；(二)攪拌、加熱，溫度始終控制低于90℃，直至體系均勻為止；(三)將預交聯(lián)產(chǎn)物在130℃條件下固化2h；(四)固化產(chǎn)物降至室溫后置于200℃環(huán)境中后處理2h，即得到耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系。
本實施方式得到的耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系固化物的玻璃化轉變溫度Tg＝178℃(扭辮法)，在Ar氣氛中的起始分解溫度為364℃，在573℃的殘余重量為26.3％(差示掃描量熱法，升溫速率為5℃/min)。
具體實施例方式
十五本實施方式通過以下步驟制備耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系(一)按0.4∶1的化學計量比將反式2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑與雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂混合；(二)攪拌、加熱，溫度始終控制低于90℃，直至體系均勻為止；(三)將預交聯(lián)產(chǎn)物在190℃條件下固化6h；(四)固化產(chǎn)物降至室溫后置于230℃環(huán)境中后處理1h，即得到耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系。
本實施方式得到的耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系固化物的玻璃化轉變溫度Tg＝185℃(扭辮法)，在Ar氣氛中的起始分解溫度為378℃，在573℃的殘余重量為24.6％(差示掃描量熱法，升溫速率為5℃/min)。
權利要求
1.耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系，其特征在于耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系由雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂和2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑制成；其中雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂與對2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑的化學計量比為1∶0.3～0.5。
2.根據(jù)權利要求1所述的耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系，其特征在于2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑有順、反式兩種分子結構。
3.根據(jù)權利要求2所述的耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系，其特征在于2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑順式分子結構如下所示。
4.根據(jù)權利要求2所述的耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系，其特征在于2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑反式分子結構如下所示。
5.耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系的制備方法，其特征在于耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系按以下步驟制備(一)按0.3～0.5∶1的化學計量比將2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑與雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂混合；(二)攪拌、加熱，溫度始終控制低于90℃，直至體系均勻為止；(三)將預交聯(lián)產(chǎn)物在90～190℃條件下固化2～20h；(四)固化產(chǎn)物降至室溫后置于200～230℃環(huán)境中后處理1～2h，即得到耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系。
6.根據(jù)權利要求5所述的耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系的制備方法，其特征在于步驟(一)中按1∶10～30的重量比將2，6-二(對氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑溶于以N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基乙酰胺為溶劑的溶液后再與雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂混合。
7.根據(jù)權利要求5所述的耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系的制備方法，其特征在于步驟(三)將預交聯(lián)產(chǎn)物在100～170℃條件下固化3～19h。
8.根據(jù)權利要求5所述的耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系的制備方法，其特征在于步驟(四)固化產(chǎn)物降至室溫后置于210～220℃環(huán)境中后處理1.5h。
9.根據(jù)權利要求6所述的耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系的制備方法，其特征在于步驟(三)預交聯(lián)產(chǎn)物在壓力小于0.04MPa、溫度為90～95℃的條件下固化19～20h；步驟(四)固化產(chǎn)物降至室溫后置于230℃環(huán)境中后處理2h。
全文摘要
耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系及其制備方法，它涉及一種環(huán)氧樹脂體系及其制備方法。它解決了目前復合環(huán)氧樹脂材料的耐高溫性能急需提高，共聚－共混的方法成本過高的問題。耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系由雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂和2，6－二(對氨基苯)苯并[1.2－d；5.4－d′]二噁唑制成；其化學計量比為1∶0.3～0.5。其制備方法(一)將2，6－二(對氨基苯)苯并[1.2－d；5.4－d′]二噁唑與雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂混合；(二)攪拌、加熱，溫度始終低于90℃，至體系均勻為止；(三)將預交聯(lián)產(chǎn)物固化；(四)固化產(chǎn)物后處理，即得到耐高溫雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂體系。本發(fā)明制備工藝簡單，成本低；制備出的環(huán)氧樹脂體系耐高溫性能提高10～20％。
文檔編號C08K5/353GK1817936SQ20061000976
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月6日 優(yōu)先權日2006年3月6日
發(fā)明者黃玉東, 盧曉東, 張春華 申請人:哈爾濱工業(yè)大學