CN106380564A - 一种改性环氧树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改性环氧树脂及其制备方法，属于环氧树脂技术领域。该环氧树脂包括：双酚A型环氧树脂E‑51 30‑40份、双酚A型环氧树脂E‑44 10‑20份、单佛尔酮二异氰酸酯10‑20份、聚醚多元醇N‑220 10‑20份、聚四氢呋喃二元醇10‑20份、环氧树脂固化剂590# 15‑20份、环氧树脂固化剂5506# 15‑20份、环氧树脂稀释剂664# 20‑30份。本发明根据高分子分子设计原理，首先制备了结构不同的聚氨酯预聚体，然后将其与环氧树脂进行大分子接枝反应。所制备的接枝环氧树脂再经进一步的固化反应制得了力学性能较佳的改性环氧树脂。

Description

一种改性环氧树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种树脂及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种改性环氧树脂及其制备方法，属于环氧树脂技术领域。
背景技术
环氧树脂是一种热固性树脂，因具有优异的粘接性、机械强度及电绝缘性等特性，而广泛应用于胶粘剂、涂料和复合材料基体等方面。由于纯环氧树脂存在质脆，耐疲劳性、耐热性和抗冲击性能差等缺点，使其应用受到一定的限制。因此对环氧树脂的改性研究工作一直是研究的热门课题。其中环氧树脂的增韧是改性工作中的一个重要领域 。聚氨酯具有高弹性、高粘接力等优点，是近年来发展迅速的高分子材料之一。聚氨酯胶粘剂与表面含有活泼氢的材料之间存在物理黏附和氢键等作用力，因而可用于塑料、金属、木材和纸张等的粘接。调节原料组成可制成软硬弹性体等性能不同的材料，粘合层从柔性到刚性均可以调节。聚氨酯可与环氧树脂以多种方式结合，用聚氨酯改性环氧树脂，可以改善环氧树脂的力学性能，使其得到更为广泛的应用。
现有的环氧树脂力学性能较差。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中环氧树脂的问题，提供一种改性环氧树脂，以提高环氧树脂的力学性能。
为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：
一种改性环氧树脂，其特征在于：包括以下按照重量份数计的原料：
双酚A型环氧树脂E-51 30-40份
双酚A型环氧树脂E-44 10-20份
单佛尔酮二异氰酸酯(IPDI) 10-20份
聚醚多元醇N-220 10-20份
聚四氢呋喃二元醇(PF-15) 10-20份
环氧树脂固化剂590# 15-20份
环氧树脂固化剂5506# 15-20份
环氧树脂稀释剂664# 20-30份。
一种改性环氧树脂的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、按照配方要求称取聚醚多元醇N-220于磨口单口瓶内，在真空条件，110-120℃下，使聚醚多元醇N-220脱水；
B、将部分单佛尔酮二异氰酸酯和已脱水的聚醚多元醇N-220加入反应器中，搅拌升温至80-85℃下反应2-3h，降温出料得预聚体；
C、在反应器中加入剩下的单佛尔酮二异氰酸酯和聚四氢呋喃二元醇，在85-90℃下搅拌反应制得两官能度的预聚体；
D、在带搅拌器和温度计的四口瓶中加入环氧树脂E-51、E-44及聚氨酯预聚体，在90-100℃下搅拌反应；
E、加入固化剂590#、5506#以及稀释剂664#混合均匀，降温出料；
F、将上述混合物倒入模具中；于90℃固化2h；120℃固化2h；140℃固化2h；160℃固化4h，即得改性环氧树脂。
本发明在步骤A中，所述脱水的时间为2-3h。
本发明在步骤C中，所述搅拌反应为3-4h。
本发明在步骤C中，所述搅拌反应为2-3h。
本发明带来的有益技术效果：
本发明根据高分子分子设计原理，首先制备了结构不同的聚氨酯预聚体，然后将其与环氧树脂进行大分子接枝反应。所制备的接枝环氧树脂再经进一步的固化反应制得了力学性能较佳的改性环氧树脂。
具体实施方式
实施例1
一种改性环氧树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
双酚A型环氧树脂E-51 30份
双酚A型环氧树脂E-44 10份
单佛尔酮二异氰酸酯 10份
聚醚多元醇N-220 10份
聚四氢呋喃二元醇 10份
环氧树脂固化剂590# 15份
环氧树脂固化剂5506# 15份
环氧树脂稀释剂664# 20份。
实施例2
一种改性环氧树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
双酚A型环氧树脂E-51 40份
双酚A型环氧树脂E-44 20份
单佛尔酮二异氰酸酯 20份
聚醚多元醇N-220 20份
聚四氢呋喃二元醇 20份
环氧树脂固化剂590# 20份
环氧树脂固化剂5506# 20份
环氧树脂稀释剂664# 30份。
实施例3
一种改性环氧树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
双酚A型环氧树脂E-51 35份
双酚A型环氧树脂E-44 15份
单佛尔酮二异氰酸酯 15份
聚醚多元醇N-220 15份
聚四氢呋喃二元醇 15份
环氧树脂固化剂590# 17.5份
环氧树脂固化剂5506# 17份
环氧树脂稀释剂664# 25份。
实施例4
一种改性环氧树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、按照配方要求称取聚醚多元醇N-220于磨口单口瓶内，在真空条件，110℃下，使聚醚多元醇N-220脱水；
B、将部分单佛尔酮二异氰酸酯和已脱水的聚醚多元醇N-220加入反应器中，搅拌升温至80℃下反应2h，降温出料得预聚体；
C、在反应器中加入剩下的单佛尔酮二异氰酸酯和聚四氢呋喃二元醇，在85℃下搅拌反应制得两官能度的预聚体；
D、在带搅拌器和温度计的四口瓶中加入环氧树脂E-51、E-44及聚氨酯预聚体，在90℃下搅拌反应；
E、加入固化剂590#、5506#以及稀释剂664#混合均匀，降温出料；
F、将上述混合物倒入模具中；于90℃固化2h；120℃固化2h；140℃固化2h；160℃固化4h，即得改性环氧树脂。
优选的，在步骤A中，所述脱水的时间为2h。
优选的，在步骤C中，所述搅拌反应为3h。
优选的，在步骤C中，所述搅拌反应为2h。
实施例5
一种改性环氧树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、按照配方要求称取聚醚多元醇N-220于磨口单口瓶内，在真空条件，120℃下，使聚醚多元醇N-220脱水；
B、将部分单佛尔酮二异氰酸酯和已脱水的聚醚多元醇N-220加入反应器中，搅拌升温至85℃下反应3h，降温出料得预聚体；
C、在反应器中加入剩下的单佛尔酮二异氰酸酯和聚四氢呋喃二元醇，在90℃下搅拌反应制得两官能度的预聚体；
D、在带搅拌器和温度计的四口瓶中加入环氧树脂E-51、E-44及聚氨酯预聚体，在100℃下搅拌反应；
E、加入固化剂590#、5506#以及稀释剂664#混合均匀，降温出料；
F、将上述混合物倒入模具中；于90℃固化2h；120℃固化2h；140℃固化2h；160℃固化4h，即得改性环氧树脂。
优选的，在步骤A中，所述脱水的时间为3h。
优选的，在步骤C中，所述搅拌反应为4h。
优选的，在步骤C中，所述搅拌反应为3h。
实施例6
一种改性环氧树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、按照配方要求称取聚醚多元醇N-220于磨口单口瓶内，在真空条件，115℃下，使聚醚多元醇N-220脱水；
B、将部分单佛尔酮二异氰酸酯和已脱水的聚醚多元醇N-220加入反应器中，搅拌升温至82.5℃下反应2.5h，降温出料得预聚体；
C、在反应器中加入剩下的单佛尔酮二异氰酸酯和聚四氢呋喃二元醇，在87.5℃下搅拌反应制得两官能度的预聚体；
D、在带搅拌器和温度计的四口瓶中加入环氧树脂E-51、E-44及聚氨酯预聚体，在95℃下搅拌反应；
E、加入固化剂590#、5506#以及稀释剂664#混合均匀，降温出料；
F、将上述混合物倒入模具中；于90℃固化2h；120℃固化2h；140℃固化2h；160℃固化4h，即得改性环氧树脂。
优选的，在步骤A中，所述脱水的时间为2.5h。
优选的，在步骤C中，所述搅拌反应为3.5h。
优选的，在步骤C中，所述搅拌反应为2.5h。

Claims (5)

1.一种改性环氧树脂，其特征在于：包括以下按照重量份数计的原料：
双酚A型环氧树脂E-51 30-40份
双酚A型环氧树脂E-44 10-20份
单佛尔酮二异氰酸酯 10-20份
聚醚多元醇N-220 10-20份
聚四氢呋喃二元醇 10-20份
环氧树脂固化剂590# 15-20份
环氧树脂固化剂5506# 15-20份
环氧树脂稀释剂664# 20-30份。
2.根据权利要求1所述的一种改性环氧树脂的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、按照配方要求称取聚醚多元醇N-220于磨口单口瓶内，在真空条件，110-120℃下，使聚醚多元醇N-220脱水；
B、将部分单佛尔酮二异氰酸酯和已脱水的聚醚多元醇N-220加入反应器中，搅拌升温至80-85℃下反应2-3h，降温出料得预聚体；
C、在反应器中加入剩下的单佛尔酮二异氰酸酯和聚四氢呋喃二元醇，在85-90℃下搅拌反应制得两官能度的预聚体；
D、在带搅拌器和温度计的四口瓶中加入环氧树脂E-51、E-44及聚氨酯预聚体，在90-100℃下搅拌反应；
E、加入固化剂590#、5506#以及稀释剂664#混合均匀，降温出料；
F、将上述混合物倒入模具中；于90℃固化2h；120℃固化2h；140℃固化2h；160℃固化4h，即得改性环氧树脂。
3.根据权利要求2所述的一种改性环氧树脂的制备方法，其特征在于：在步骤A中，所述脱水的时间为2-3h。
4.根据权利要求2所述的一种改性环氧树脂的制备方法，其特征在于：在步骤C中，所述搅拌反应为3-4h。
5.根据权利要求2所述的一种改性环氧树脂的制备方法，其特征在于：在步骤C中，所述搅拌反应为2-3h。
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