[发明专利]聚氨酯改性双酚A环氧树脂及其固化物的制备方法

说明书

本发明公开了聚氨酯改性双酚A环氧树脂及其固化物的制备方法,包括如下步骤：S1，取双酚A环氧树脂，在真空条件下，加热100‑110℃，搅拌1‑2h，再降温至50‑60℃；S2，向S1中依次加入丙酮和一元醇，搅拌20min‑30min；S3，取异氰酸酯和丙酮混合，配成A溶液；S4，将A溶液以10滴/min滴加到S2的溶液中，滴加结束后，加入催化剂，加热体系温度为80‑90℃，反应2‑4h，得到改性环氧树脂；S5，取固化剂加入到S4的改性环氧树脂中，室温下固化7天，得到环氧树脂固化物。本发明制备的环氧树脂固化物粘接强度高，坚韧，耐冲击性能好，同时具备高剥离强度，搭接剪切强度和抗蠕变性能。

技术领域

本发明涉及改性双酚A环氧树脂技术领域，尤其涉及聚氨酯改性双酚A 环氧树脂及其固化物的制备方法。

背景技术

双酚A环氧树脂具有良好的综合力学性能，高强度的粘合力，较小的收缩率，良好的热稳定性和优异的电绝缘性等特性，作为涂料，胶黏剂，复合材料的树脂基体等在机械、电子、电气和航天等领域得到了广泛的应用。然而由于固化后的环氧树脂交联密度高而导致的内应力大，因而存在韧性、耐疲劳性、耐热性、抗冲击性差等缺点，难以满足很多实际工程技术的性能要求，使其应用受到一定的限制。

中国专利文献CN102924692A公开了一种高渗透性聚氨酯接枝改性环氧树脂互穿网络聚合物灌浆材料及其制备方法，该灌浆材料由组分A和组分B组成，该组分A由5-30份端异氰酸酯聚氨酯预聚体，95-70份环氧树脂和10-30 份稀释剂Ӏ 组成，且聚氨酯和环氧树脂间形成了接枝互穿网络结构，该 组分B 由40-60份固化剂，10-30份稀释剂ӀӀ ， 0.5-2 份消泡剂组成，使用时仅需将 A，B两组分混合均匀即可获得灌浆材料。上述方法通过采用聚氨酯来改性环氧树脂从而有助于形成互穿网络且交联度高的聚合物灌浆材料，然而上述聚氨酯接枝改性环氧树脂互穿网络聚合物灌浆材料存在以下问题：聚氨酯接枝贯穿于环氧树脂分子中，由于相互缠结，导致分子间距离减小，链段运动受限，增韧效果降低；同时，阻碍了环氧活性基团间的碰撞，反应交联降低，强度相应降低。

中国专利文献CN104277449A中公开了聚氨酯改性环氧树脂的制备方法及基于该树脂的灌浆材料，将环氧树脂分成两部分，其中一部分中加入异氰酸酯和催化剂，惰性气体中反应1-3h，然后加入5-10重量份的一元醇继续反应1-3h，降温至50-60℃，依次加入另一部分环氧树脂，稀释剂，增塑剂和无机增韧剂，混合均匀，得到聚氨酯改性环氧树脂。通过采用异氰酸酯与部分环氧树脂上的羟基在一定条件下反应，以获得聚氨酯接枝环氧树脂，再用一元醇将所述聚氨酯接枝环氧树脂上的异氰酸酯的单元封端，在环氧树脂上接枝聚氨酯短支链，使环氧树脂分子间距离增大，降低分子间作用力，提高了链段的运动能力，同时起到降低浆液粘度和增韧的效果。但是环氧树脂分两部分加入，工序相对复杂，另外，一元醇是在环氧树脂和异氰酸酯反应一段时间后加入，由于环氧树脂的粘度较大，仍不可避免地在局部区域存在聚氨酯和环氧树脂相互缠结的情况，影响改性环氧树脂的均匀性和力学性能。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明的目的是提供聚氨酯改性双酚A环氧树脂及其固化物的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案：一种聚氨酯改性双酚A环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，取60-70重量份的双酚A环氧树脂，在真空条件下，加热100-110℃，搅拌1-2h，再降温至50-60℃；

S2，向S1中依次加入10-20重量份的丙酮和5-10重量份的一元醇，搅拌20min-30min；

S3，取10-20重量份的异氰酸酯和4-10重量份的丙酮混合，配成A溶液；

S4，将A溶液以10滴/min滴加到S2的溶液中，滴加结束后，加入0.1-0.8 重量份的催化剂，加热体系温度为80-90℃，反应2-4h，降温冷却得到聚氨酯改性双酚A环氧树脂。