一种高韧性高耐热氰酸酯树脂体系及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113337115A(43)申请公布日2021.09.03(21)申请号202110675072.6(22)申请日2021.06.18(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人颜红侠刘锐郭留龙张渊博杨开明冯广鹏(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人王鲜凯(51)Int.Cl.C08L79/04(2006.01)C08L83/06(2006.01)C08K5/3415(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种高韧性高耐热氰酸酯树脂体系及制备方法(57)摘要本发明涉及一种高韧性高耐热氰酸酯树脂体系及制备方法，由N‑(2‑乙基‑6‑甲基苯基)‑马来酰亚胺、端环氧基超支化聚硅氧烷以及双酚A型氰酸酯树脂组成。与纯双酚A型氰酸酯树脂相比，端环氧基超支化聚硅氧烷的加入，在树脂体系中引入了Si‑O柔性链段，能够显著提高氰酸酯树脂的韧性；另外，N‑(2‑乙基‑6‑甲基苯基)‑马来酰亚胺分子中同时含有双键、酰亚胺环以及苯环，利用双键和氰酸酯基的反应活性，可以将酰亚胺环和苯环引入氰酸酯树脂骨架中，提高树脂的耐热性能。通过二者复配协同改性的氰酸酯树脂体系具有较高的韧性和耐热性以及良好的介电性能和固化成型工艺，在航空航天、电子封装和传感器等领域均具有广阔的应用前景。CN113337115ACN113337115A权利要求书1/2页1.一种高韧性高耐热氰酸酯树脂体系，其特征在于包括质量分数为1～20份的N‑(2‑乙基‑6甲基苯基)‑马来酰亚胺、1～30份的端环氧基超支化聚硅氧烷以及50～100份的氰酸酯树脂；其中端环氧基超支化聚硅氧烷的结构式为：所述N‑(2‑乙基‑6甲基苯基)‑马来酰亚胺的结构式为：2.根据权利要求1所述高韧性高耐热氰酸酯树脂体系，其特征在于：所述氰酸酯树脂包括但不限于：双酚A型氰酸酯树脂、双酚M型氰酸酯树脂、双酚E型氰酸酯树脂、双环戊二烯型氰酸酯树脂或其他类型的氰酸酯树脂。3.根据权利要求1所述高韧性高耐热氰酸酯树脂体系，其特征在于：所述氰酸酯树脂采用双酚A型氰酸酯树脂。4.一种制备权利要求1或2或3所述高韧性高耐热氰酸酯树脂体系的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将双酚A型氰酸酯树脂在80℃～120℃下搅拌熔融至浅黄色透明液体；步骤2：加入N‑(2‑乙基‑6‑甲基苯基)‑马来酰亚胺，升温至120℃～140℃，持续搅拌20～50min；步骤3：再将端环氧基超支化聚硅氧烷加入，持续搅拌15～30min，倒入已预热的模具中；所述预热温度为80～120度；步骤4：在120～140℃的真空烘箱中，抽真空除去气泡，放入鼓风干燥箱进行阶段升温固化，固化工艺为150～170℃/1～2h+170～190℃/1～2h+190～210℃/2～4h+210～230℃/2CN113337115A权利要求书2/2页2～4h，冷却；步骤5：脱模后，再在230～260℃下后处理3～5h即得高韧性高耐热氰酸酯树脂体系。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述端环氧基超支化聚硅氧烷的制备：将γ‑缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷和丙二醇按照1～3:1的摩尔比混合后，在氮气的保护下进行搅拌，反应温度从80～160℃逐渐升温，反应2～10小时直至不再有馏出物产生，即得到端环氧基超支化聚硅氧烷。3CN113337115A说明书1/7页一种高韧性高耐热氰酸酯树脂体系及制备方法技术领域[0001]本发明属于先进高分子材料科学技术领域，涉及一种高韧性高耐热氰酸酯树脂体系及制备方法。背景技术[0002]氰酸酯树脂是一类具有优异的介电性能、热性能、粘接性能的热固性树脂，已被广泛应用于航空航天、电子封装和传感器等诸多领域。然而，固化后的氰酸酯树脂体系中形成大量高度对称的三嗪环网络结构，其交联密度大、结晶度高，导致树脂体系脆性较大。目前，对氰酸酯树脂的增韧改性主要有橡胶弹性体改性、热塑性树脂改性、热固性树脂改性以及无机纳米粒子改性等。橡胶弹性体增韧氰酸酯树脂，在改善氰酸酯树脂固化物韧性的同时，常常会导致固化物热稳定性和耐氧化能力明显下降。热塑性树脂添加到氰酸酯树脂中能提高材料的韧性，但是，热塑性树脂自身的耐热性较差，往往会降低氰酸酯树脂本身的热稳定性，并且加入热塑性树脂会使体系粘度变大，存在工艺复杂、难于控制的问题。热固性树脂改性氰酸酯树脂也可以有效改善其韧性，但是由于绝大部分的热固性树脂的介电常数和损耗都高于氰酸酯树脂，因此可能会降低氰酸酯树脂的介电性能。无机纳米粒子可与氰酸酯树脂间通过物理或化学的吸附作用形成特殊的界面层，能很好的改善氰酸酯树脂的力学性能和热学性能，然而无机纳米粒子具有较高的表面能，导致其在树脂中很容易发