专利名称：氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂及其制备方法
技术领域：
本发明属于一种新型高分子材料及其制备方法，特别涉及一种氰酸酯树脂改性热 固性丁苯树脂及其制备方法。
背景技术：
热固性丁苯树脂是一种全碳氢非极性树脂，具有优异的介电性能、极低的吸水率 和耐海水盐雾性能，尤其是高频绝缘性能和耐碱腐蚀性更为一般的热固性树脂所不及，是 目前国内热固性树脂复合材料中介电性能和耐水性最为优良的品种之一。但由于热固性丁 苯树脂的外双键含量不高，耐热性能较差，限制了其在高性能透波材料的应用。氰酸酯树脂是继双马来酰亚胺、聚酰亚胺和环氧树脂之后的又一种新型高性能复 合材料基体，其性能综合了双马来酰亚胺的耐温性和环氧树脂良好的工艺性，并具有低介 电常数、极小的介电损耗、高耐热性、低吸湿率和热膨胀系数、优良的力学性能和粘接性能 等诸多优点，是新一代的高性能透波结构材料和航空航天用高性能结构复合材料树脂基 体。本发明通过氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂，以期待能够在尽可能少降低热固性丁苯 树脂介电性能和耐水性能的基础上，提高体系的力学性能和耐热性能，改善工艺性，满足各 种先进复合材料成型工艺。通过对国内外大量文献的查阅，氰酸酯树脂已经在改性环氧树 脂、双马来酰亚胺树脂得到广泛应用，但至今还未见到有关氰酸酯树脂改性热固性丁苯树 脂的报道。
发明内容
要解决的技术问题本发明提出一种氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂及其制备方法，以期待能够在尽 量少降低热固性丁苯树脂介电性能和耐水性能的基础上，提高体系的耐热性能和力学性 能，改善工艺性，满足各种先进复合材料成型工艺，从而进一步拓宽热固性丁苯树脂在航 空、航天等高技术领域的应用。技术方案本发明采用的原料为热固性丁苯树脂，双酚A型氰酸酯、环戊二烯型氰酸酯树脂 或酚醛型氰酸酯树脂，其结构分别如式(1) (4)所示 本发明的技术特征在于原料配方组成按质量比为热固性丁苯树脂100份，氰酸 酯树脂1 100份，交联单体1 20份，引发剂0. 5 5份。所述的热固性丁苯树脂，相对分子量为1000 40000 ；树脂外双键含量为30 90%，内双键含量为10 70%。所述的氰酸酯树脂为双酚A型氰酸酯树脂、环戊二烯型氰酸酯树脂或酚醛型氰酸 酯树脂。所述的氰酸酯树脂为双酚A型氰酸酯树脂、环戊二烯型氰酸酯树脂或酚醛型氰酸 酯树脂的单体，也可为双酚A型氰酸酯树脂、环戊二烯型氰酸酯树脂或酚醛型氰酸酯树脂 的预聚物。所述的交联单体为苯乙烯、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙基酯、间苯二甲酸二烯 丙基酯或甲基丙烯酸甲酯。所述的引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯或过氧化氢。
一种制备氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂的方法，其特征在于制备方法如下(1)将不同质量配比的氰酸酯、热固性丁苯树脂、交联剂和引发剂溶解在有机溶剂 中。(2)待充分溶解后，40 110°C下抽真空，除去有机溶剂，制备得到的氰酸酯改性 热固性丁苯树脂共混物。(3)将上述共混物在一定固化工艺下固化。固化温度为60 240°C，固化时间为 6 24小时，即得一种氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂。所述的有机溶剂为甲苯、丙酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯、石油醚、丁酮或其中的混合溶 剂。有益效果本发明采用的氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂是一种新型的改性体系，采用甲 苯、丙酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯、石油醚、丁酮或其中的混合溶剂。能在室温下很好的溶解氰 酸酯树脂和热固性丁苯树脂，工艺流程简单，有利于高性能透波复合材料的制备。其玻璃 纤维增强复合材料的玻璃化转变温度为236°C (玻璃纤维增强热固性丁苯树脂的玻璃化 转变温度为102°C )，弯曲强度超过300MPa(玻璃纤维增强热固性丁苯树脂的弯曲强度为 200MPa)，介电损耗角正切值为0. 004(玻璃纤维增强热固性丁苯树脂的介电损耗角正切值 为0. 003)，水中浸泡24小时后的吸水率为0. 06%。
具体实施例方式实施例1 将热固性丁苯树脂100份、双酚A型氰酸酯树脂10份、二乙烯基苯5 份和过氧化二异丙苯2份，在甲苯中混合，待完全溶解后，90°C下抽真空2小时，除去溶剂， 得到双酚A型氰酸酯改性热固性丁苯树脂共混物。将上述共混物按照一定的固化工艺进 行固化。固化工艺为 130°C/lh—140°C/2h—150°C/lh—160°C/2h—170°C/lh—180°C/7 h，即得一种氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂。实施例2 将热固性丁苯树脂100份、酚醛型氰酸酯树脂50份、间苯二甲酸二烯丙 基酯10份和过氧化二苯甲酰3份，在石油醚/醋酸乙酯混合溶剂中混合，待完全溶解后， 40°C下抽真空2小时，除去溶剂，得到酚醛型氰酸酯改性热固性丁苯树脂共混物。将上述共 混物按照一定的固化工艺进行固化。固化工艺为110°C /lh — 130°C /lh— 150°C /lh — 170°C /3h — 180°C /3h — 200°C /lh — 220V /4h,即得一种氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂。实施例3 将热固性丁苯树脂100份、双环戊二烯型氰酸酯树脂100份、甲基丙烯 酸甲酯20份和过氧化二异丙苯3份，在乙酸乙酯中混合，待完全溶解后，50°C下抽真空2小 时，除去有机溶剂，得到双戊二烯型氰酸酯改性热固性丁苯树脂共混物。将上述共混物按照 一定的固化工艺进行固化。固化工艺为120°C /2h— 140°C /2h— 160°C /2h — 180°C /2h —200 V /4h — 220V /2h，即得一种氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂。
权利要求
一种氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂，其特征在于改性体系的原料配方按质量计为热固性丁苯树脂100份，氰酸酯树脂1～100份，交联单体1～20份，引发剂0.5～5份。
2.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂体系，其特征在于所述的 热固性丁苯树脂，相对分子量为1000 40000 ；树脂外双键含量为30 90%，内双键含量 为10 70%。
3.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂体系，其特征在于所述的 氰酸酯树脂为双酚A型氰酸酯树脂、环戊二烯型氰酸酯树脂或酚醛型氰酸酯树脂。
4.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂为双酚A型氰酸酯树脂、环戊二烯型氰酸酯树脂 或酚醛型氰酸酯树脂的单体，也可为双酚A型氰酸酯树脂、环戊二烯型氰酸酯树脂或酚醛 型氰酸酯树脂的预聚物。
5.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂体系，其特征在于所述的 交联单体为苯乙烯、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙基酯、间苯二甲酸二烯丙基酯或甲基丙 烯酸甲酯。
6.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂体系，其特征在于所述的 弓I发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯或过氧化氢。
7.一种制备权利要求1 6所述的氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂方法，其特征在于 制备方法如下(1)将不同质量配比的氰酸酯树脂、热固性丁苯树脂、交联单体和引发剂溶解在有机溶 剂中。(2)待充分溶解后，减压蒸馏除去有机溶剂，制备得到氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂 共混物。(3)将上述共混物在一定固化工艺下固化。固化温度为60 240°C，固化时间为6 24小时，即得一种氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂。
8.根据权利要求7的制备方法所述的所述的有机溶剂为甲苯、丙酮、乙酸丁酯、乙酸乙 酯、石油醚、丁酮或其中的混合溶剂。
全文摘要
本发明涉及一种氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂及其制备方法，技术特征在于将热固性丁苯树脂100份(质量分数)与氰酸酯树脂1～100份、交联单体1～20份，引发剂0.5～5份溶于溶剂中，然后蒸馏去除溶剂，按照一定的固化工艺进行固化，形成三维网络体型结构。本发明所制得的氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂体系具有优异的介电性能、耐水及耐盐雾性能；良好的耐热及力学性能，可以作为高性能透波材料的树脂基体，其玻璃纤维增强复合材料的玻璃化转变温为236℃，弯曲强度大于300MPa，24小时吸水率低于0.1％。
文档编号C08G81/02GK101864079SQ20101017499
公开日2010年10月20日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者倪礼忠, 兰琨, 周权 申请人:华东理工大学