一种耐高温酰亚胺型环氧树脂及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115894464A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211376730.2(22)申请日2022.11.04(71)申请人航天特种材料及工艺技术研究所地址100074北京市丰台区云岗北里40号院(72)发明人郝杰胡楠欧秋仁桂起林张铁夫唐中华赵亮刘绍堂(74)专利代理机构北京君尚知识产权代理有限公司11200专利代理师李文涛(51)Int.Cl.C07D405/14(2006.01)C08L63/02(2006.01)C08L63/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种耐高温酰亚胺型环氧树脂及其制备方法(57)摘要本发明公开一种耐高温酰亚胺型环氧树脂及其制备方法，属于改性环氧树脂制备技术领域。本发明基于偏苯三甲酸酐和烷基二胺进行反应，将反应产物再与环氧氯丙烷进一步反应，得到酰亚胺型环氧树脂。本发明将酰亚胺结构引入到环氧树脂分子中，使玻璃化转变温度提升明显，赋予了环氧树脂耐高温性能。CN115894464ACN115894464A权利要求书1/1页1.一种耐高温酰亚胺型环氧树脂，其特征在于，结构式如下：其中，n＝2,4或6。2.一种耐高温酰亚胺型环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将偏苯三甲酸酐A1、烷基二胺B和高沸点有机溶剂C(沸点＞150℃)混合均匀，加热搅拌后，再加入低沸点有机溶剂D(沸点＜120℃)，在相同温度下进行回流，并通过分水器不断移除体系中的水份；2)步骤1)反应结束后，将反应液倒入冰水中进行猝灭反应，然后将所得沉淀物转移至真空抽滤瓶中，并用冰水冲洗滤饼若干次，即可得到淡黄色固体A2；3)将淡黄色固体A2和环氧氯丙烷溶解于有机溶剂E中，室温搅拌溶解均匀后，加入碱性物质，加热回流搅拌；4)将步骤3)得到的反应液倒入冰水中进行猝灭反应，然后将所得沉淀物转移至真空抽滤瓶中，并用冰水冲洗滤饼若干次，即可得到深黄色固体产品酰亚胺型环氧树脂A3。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述高沸点有机溶剂C为N,N’‑二甲基甲酰胺、N,N’‑二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N‑甲基吡咯烷酮中的一种或多种的混合物。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述低沸点有机溶剂D为丙酮、甲醇、四氢呋喃、甲苯中的一种或多种的混合物。5.如权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，所述偏苯三甲酸酐A1、烷基二胺B、高沸点有机溶剂C及低沸点有机溶剂D的摩尔比为1:(0.45～0.55):(100～500):(50～250)。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1)中加热温度50～100℃，搅拌时长0.5～2h，回流时长4～6h；步骤3)中回流温度50～100℃，搅拌时长6～8h。7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述猝灭反应的冰水用量为1～2L，抽滤操作所需冰水用量为250～500mL，抽滤次数为3～5次；步骤4)中所述猝灭反应的冰水用量为1～2L，抽滤操作所需冰水用量为250～500mL，抽滤次数为3～5次。8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碱性物质为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种。9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂E为四氢呋喃、甲苯、乙酸乙酯中的一种或多种的混合物。10.如权利要求2、8或9所述的方法，其特征在于，所述淡黄色固体A2、环氧氯丙烷、碱性物质及有机溶剂E的摩尔比为1:(2～2.2):(2～2.2):(100～500)。2CN115894464A说明书1/4页一种耐高温酰亚胺型环氧树脂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于改性环氧树脂制备技术领域，具体涉及一种耐高温酰亚胺型环氧树脂及其制备方法。背景技术[0002]环氧树脂因其具有种类丰富、力学性能好、粘结强度高、固化收缩率小、耐化学腐蚀等诸多优点，已经被广泛应用于航天飞行器承力结构制造、飞行器零部件粘合连接等诸多领域。然而，由于工业常用的环氧树脂，如双酚A型环氧、双酚F型环氧等，存在自身结构刚性不足的缺点，导致环氧树脂的最高使用温度多集中在150℃附近，难以满足航天飞行器日益增长的高航速要求。[0003]目前，业内常见的环氧树脂高温改性手段包括，与耐热型热塑性树脂共混改性，使用耐热型固化剂，对环氧树脂进行结构改性等。常用耐热型热塑性树脂主要有聚苯砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺等，这些组分的加入可以改善环氧树脂的耐热性。但由于热塑性树脂与环氧树脂之间的相容性较差，在固化反应过程中会可能会发生相分离，导致交联密度和机械性能下降。常用的耐热型固化剂主要含有酰亚胺、有机硅等官能团的固化剂。但其黏度偏高、溶解性差，导致其添加量存在上限，对环氧树脂耐热性的改善效果有限。对环氧树脂进行结构改性指将含有萘环、