[发明专利]一种液晶环氧树脂改性双酚A环氧树脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及双酚A环氧树脂的改性，具体为一种液晶环氧树脂(LCER)改性双酚A环氧树脂的方法。

背景技术

双酚A环氧树脂是一类重要的热固性树脂，是聚合物复合材料中应用最广泛的基体树脂，具有优异的黏接性能、耐磨性能、力学性能、电绝缘性能、化学稳定性能、耐高低温性能，并且收缩率低、易加工成型、成本低廉，在胶黏剂、电子仪表、轻工、建筑、机械、航天航空、涂料、电子电气绝缘材料及复合材料等领域得到广泛应用。

但是固化后的双酚A环氧树脂为交联度很高的热固性材料，产生典型的脆性扩展，故其脆性较大，使其应用受到限制。未改性的双酚A环氧树脂用作胶粘剂时，粘接强度相对较低；用作涂料时，成膜性较差，膜层发脆；用作绝缘灌封材料时，往往产生裂纹。这些缺点大大限制了它在某些高技术领域的应用。

近年来，结构黏接材料、封装材料、纤维增强材料、层压板、集成电路等方面要求环氧树脂材料具有更好的综合性能，如耐热性、耐水性、耐化学药品性优良等，所以对双酚A环氧树脂的改性已成为研究的热点。

液晶高分子是一种在特定条件下呈现出液晶态的高分子，同时具有液晶的取向有序性和高分子质量，具有优异的力学性能以及其他材料不能比拟的物理性能，因此受到学术界和工业界的共同关注。

液晶环氧树脂(LCER)一方面具有液晶高分子的有序性，另一方面其端基是环氧基团，与双酚A环氧树脂的相容性好，故与双酚A环氧树脂共混后，可在双酚A环氧树脂的固化过程中呈现出液晶相，并将其分子取向的有序性固化在双酚A环氧树脂中，从而提高双酚A环氧树脂的耐热性和机械性能。

如文献高分子学报，2002，5(10)：682报道了液晶环氧4，4′-二缩水甘油醚基二苯基酰氧(PHBHQ)质量百分比为23％时，固化后环氧树脂的冲击强度达到33.5kJ/m²，PHBHQ用量增大至50％时，增韧树脂的冲击强度达40.2kJ/m²，比不含PHBHQ时提高了一倍，但是，PHBHQ由实验室合成，并且用量较大，不利于环氧树脂改性的工业化应用，同时经济效益较差。

发明内容

目前使用LCER改性双酚A环氧树脂是存在着一些缺点，比如改性后的双酚A环氧树脂的耐热性和冲击韧性不能同时明显提高，存在着LCER在环氧树脂改性过程中用量大的问题，在这种情况下，LCER改性双酚A环氧树脂的使用范围受到了限制，并且不易操作，经济效益较差。本发明提供的液晶环氧树脂改性双酚A环氧树脂的方法，不但能同时提高双酚A环氧树脂的耐热性和冲击韧性，而且LCER用量较小，可进一步拓宽双酚A环氧树脂的使用范围。

本发明的技术方案是一种液晶环氧树脂LCER改性双酚A环氧树脂的方法，其特征为包括以下配方及步骤：

组成                                  质量配比

双酚A环氧树脂                         100

液晶环氧树脂                          2-8

固化剂：对对’-二氨基-二苯-甲烷(DDM)  20-30

第一步：将双酚A环氧树脂与液晶环氧树脂按照以上配比混合，在90-150℃温度下，使两者混合均匀；

第二步：自然降温，体系温度降至70℃，加入固化剂，搅拌，同时真空脱泡；

第三步：梯度升温固化，其过程为在80℃保持2小时，在120℃保持2小时，在150℃保持2小时，在180℃保持3小时，最后得到改性的双酚A环氧树脂。

上面所述液晶环氧树脂(LCER)为二羟基联苯二环氧甘油醚(DGEBP)、双环氧丙氧基乙氧基苯甲酸对苯二酚酯(PDEEB)、4-环氧丙氧基乙氧基苯甲酸甲基对苯二酚酯(MPDEEB)、4-环氧丙氧基苯甲酸对苯二酚酯(PEPB)和4-环氧丙氧基苯甲酸甲基对苯二酚酯(MPEPB)中的一种物质或几种的混合物。

本发明的有益效果为：能够很明显的改善双酚A环氧树脂的冲击韧性和耐热性，改性后双酚A环氧树脂的冲击韧性和热变形温度最大值分别可达45.0kJ/m²和153.6℃，是纯环氧树脂固化后的冲击韧性的2.4倍，热变形温度提高了17℃，同时液晶环氧树脂的用量较小，其用量仅为基体双酚A环氧树脂的2wet％-8wet％，有优良的经济效益和应用价值。

具体实施方式：

实施例1

双酚A环氧树脂E51与液晶环氧树脂的共混、固化成型，由以下配比制成：