CN100348639C - 耐高温双酚a二缩水甘油醚环氧树脂体系及其制备方法 - Google Patents
耐高温双酚a二缩水甘油醚环氧树脂体系及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系及其制备方法，它涉及一种环氧树脂体系及其制备方法。它解决了目前复合环氧树脂材料的耐高温性能急需提高，共聚-共混的方法成本过高的问题。耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系由双酚A二缩水甘油醚环氧树脂和2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑制成；其化学计量比为1∶0.3～0.5。其制备方法：(一)将2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合；(二)搅拌、加热，温度始终低于90℃，至体系均匀为止；(三)将预交联产物固化；(四)固化产物后处理，即得到耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系。本发明制备工艺简单，成本低；制备出的环氧树脂体系耐高温性能提高10～20%。
Description
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂体系及其制备方法。
技术背景
随着科学技术的进步，对材料的性能提出了更高的要求。尤其是用于火箭发动机壳体的复合环氧树脂材料的耐高温性能急需提高。通过共聚-共混的方法可提高环氧树脂材料的耐高温性，但该方法生产成本过高。
发明内容
本发明的目的是为了解决复合环氧树脂材料的耐高温性能急需提高，共聚-共混的方法成本过高的问题，而提供的一种耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系及其制备方法。耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系由双酚A二缩水甘油醚环氧树脂和2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑制成；(其制备步骤为(一)按0.3～0.5∶1的化学计量比将2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合；(二)搅拌、加热，温度始终控制低于90℃，直至体系均匀为止；(三)将预交联产物在90～190℃条件下固化2～20h；(四)固化产物降至室温后置于200～230℃环境中后处理1～2h。耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系按以下步骤制备：(一)按0.3～0.5∶1的化学计量比将2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合；(二)搅拌、加热，温度始终控制低于90℃，直至体系均匀为止；(三)将预交联产物在90～190℃条件下固化2～20h；(四)固化产物降至室温后置于200～230℃环境中后处理1～2h，即得到耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系。
本发明制备工艺简单，成本低，易于操作。本发明通过将2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑导入双酚A二缩水甘油醚环氧树脂(分子式如下所示)，构建新的分子结构，制备出耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系，该环氧树脂体系耐高温性能提高了10～20％。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系由双酚A二缩水甘油醚环氧树脂和2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑制成；其中双酚A二缩水甘油醚环氧树脂与2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑的化学计量比为1∶0.3～0.5。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑有顺、反式两种分子结构。其它与实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系由双酚A二缩水甘油醚环氧树脂和顺式2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑制成；顺式2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑分子结构式如下所示。其它与实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系由双酚A二缩水甘油醚环氧树脂和反式2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑制成；反式2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑分子结构式如下所示。其它与实施方式二相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：双酚A二缩水甘油醚环氧树脂与2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑的化学计量比为1∶0.4。其它与实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式通过以下步骤制备耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系：(一)按0.3～0.5∶1的化学计量比将2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合；(二)搅拌、加热，温度始终控制低于90℃，直至体系均匀为止；(三)将预交联产物在90～190℃条件下固化2～20h；(四)固化产物降至室温后置于200～230℃环境中后处理1～2h，即得到耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤(一)中按1∶10～30的重量比将2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑溶于以N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基乙酰胺为溶剂的溶液后再与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合。其它步骤与实施方式六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤(一)中按1∶15～25的重量比将2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑溶于以N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基乙酰胺为溶剂的溶液后再与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合。其它步骤与实施方式六相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤(一)中按0.4∶1的化学计量比将2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合。其它步骤与实施方式六相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七的不同点是：步骤(三)预交联产物在压力小于0.04MPa、温度为90～95℃的条件下固化19～20h；步骤(四)固化产物降至室温后置于230℃环境中后处理2h。其它步骤与实施方式七相同。
本实施方式得到的耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系固化物的玻璃化转变温度Tg＝190℃(扭辫法)，在Ar气氛中的起始分解温度为362℃，573℃的残余重量为39％(差示扫描量热法，升温速率为5℃/min)
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤(三)将预交联产物在100～170℃条件下固化3～19h。其它步骤与实施方式六相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤(三)将预交联产物在120～150℃条件下固化6～12h。其它步骤与实施方式六相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤(四)固化产物降至室温后置于210～220℃环境中后处理1.5h。其它步骤与实施方式六相同。
具体实施方式十四：本实施方式通过以下步骤制备耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系：(一)按0.3～0.5∶1的化学计量比将顺式2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合；(二)搅拌、加热，温度始终控制低于90℃，直至体系均匀为止；(三)将预交联产物在130℃条件下固化2h；(四)固化产物降至室温后置于200℃环境中后处理2h，即得到耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系。
本实施方式得到的耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系固化物的玻璃化转变温度Tg＝178℃(扭辫法)，在Ar气氛中的起始分解温度为364℃，在573℃的残余重量为26.3％(差示扫描量热法，升温速率为5℃/min)。
具体实施方式十五：本实施方式通过以下步骤制备耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系：(一)按0.4∶1的化学计量比将反式2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合；(二)搅拌、加热，温度始终控制低于90℃，直至体系均匀为止；(三)将预交联产物在190℃条件下固化6h；(四)固化产物降至室温后置于230℃环境中后处理1h，即得到耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系。
本实施方式得到的耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系固化物的玻璃化转变温度Tg＝185℃(扭辫法)，在Ar气氛中的起始分解温度为378℃，在573℃的残余重量为24.6％(差示扫描量热法，升温速率为5℃/min)。
Claims (7)
1、耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系，其特征在于耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系由双酚A二缩水甘油醚环氧树脂和2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑制成；其制备步骤为(一)按0.3～0.5∶1的化学计量比将2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合；(二)搅拌、加热，温度始终控制低于90℃，直至体系均匀为止；(三)将预交联产物在90～190℃条件下固化2～20h；(四)固化产物降至室温后置于200～230℃环境中后处理1～2h。
2、根据权利要求1所述的耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系，其特征在于2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑有顺、反式两种分子结构。
3、根据权利要求2所述的耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系，其特征在于2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑顺式分子结构如下所示。
4、根据权利要求2所述的耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系，其特征在于2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑反式分子结构如下所示。
5、耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系的制备方法，其特征在于耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系按以下步骤制备：(一)按0.3～0.5∶1的化学计量比将2，6-二(对氨基苯)苯并[1.2-d；5.4-d′]二噁唑与双酚A二缩水甘油醚环氧树脂混合；(二)搅拌、加热，温度始终控制低于90℃，直至体系均匀为止；(三)将预交联产物在90～190℃条件下固化2～20h；(四)固化产物降至室温后置于200～230℃环境中后处理1～2h，即得到耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系。
6、根据权利要求5所述的耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系的制备方法，其特征在于步骤(三)将预交联产物在100～170℃条件下固化3～19h。
7、根据权利要求5所述的耐高温双酚A二缩水甘油醚环氧树脂体系的制备方法，其特征在于步骤(四)固化产物降至室温后置于210～220℃环境中后处理1.5h。
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| US4725663A (en) * | 1985-06-17 | 1988-02-16 | The Dow Chemical Company | Use of n-glycidyl benzoxazoles as latently cross-linkable reactive diluents for epoxy resins |
| JPH01234469A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-19 | Chugoku Marine Paints Ltd | 水中塗装型塗料組成物およびこの塗料組成物の水中塗装方法 |
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