[发明专利]一种环氧化SBS、嵌段高分子活性胺增韧剂及其制备与在环氧树脂中的应用

说明书

本发明属于环氧树脂增韧的技术领域，公开了一种环氧化SBS、嵌段高分子活性胺增韧剂及其制备与在环氧树脂中的应用。所述环氧化SBS的制备方法为(1)将双氧水与钨酸加热反应，然后与磷酸混合，再滴加氯化季铵盐，获得催化剂；(2)以双氧水为氧源，在催化剂作用下，将SBS进行催化氧化，获得环氧化SBS。增韧剂的制备方法：在有机溶剂中，将环氧化SBS与胺乙基哌嗪在催化剂的作用下进行开环反应，获得产物。本发明的催化剂催化活性高，无副反应，在环氧化SBS时，方法简单，条件温和，易控制，收率高，环氧化产物不易凝胶；而且产物易提纯，催化剂易回收。本发明的增韧剂对环氧树脂具有明显的增韧效果且不影响环氧树脂的透明性。

技术领域

本发明属于环氧树脂增韧的技术领域，涉及一种环氧化SBS、嵌段高分子活性胺增韧剂及其制备方法与该增韧剂在环氧树脂中的应用。

背景技术

环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上的环氧基，以脂肪族、脂环族或芳香族等链段为骨架的高分子化合物，在适当的固化条件下，如胺类、咪唑类、酸酐类或酚醛类树脂等，能形成三维交联网络的固化物的聚合物。环氧树脂具有优异的物理机械性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀性能、粘接性能和灵活的加工性等特点，在轻工、机械、航空航天、国防、建筑和涂料等各行业中是应用最为广泛的一类热固性树脂。但由于环氧树脂固化后形成的是三维网状结构大分子，因而分子主链的运动受限，分子链的柔顺变差，内应力大，容易发脆，从而造成环氧树脂耐冲击强度小，剥离强度低，耐疲劳性差，容易开裂等缺点。

为了解决环氧树脂存在的上述问题，需要向环氧树脂中添加增韧剂。目前主要增韧方法有添加橡胶类弹性体，热致液晶聚合物，无机纳米粒子，核壳聚合物增韧等，改善环氧树脂的交联密度实现增韧。专利(CN 103396536 A)采用聚酯多元醇的方法合成增韧剂，并将其应用于环氧树脂和酸酐固化体系，提高了环氧树脂的柔韧性，但聚酯多元醇中的羟基与环氧树脂反应活性低，且产物的颜色呈棕褐色不利于广泛应用。专利(CN 104725782A)采用羧基丁腈弹性纳米粒子、丁腈弹性纳米粒子、羧基丁苯弹性纳米粒子、丁苯吡弹性纳米粒子中一种或几种的组合增韧改性环氧树脂，在提高冲击强度的同时，但损失了弯曲强度和弯曲模量。专利申请(CN 107698733 A)采用合成聚氨酯改性环氧树脂，通常该类是利用聚氨酯与环氧树脂形成互穿网络聚合物，增加体系的韧性，但是一般会损失材料的弹性模量并且改性物的颜色比较深。文献[(Guo Qipeng，Wang Ke，Chen Ling，et al.Phasebehavior，crystallization，and nanostructures in thermoset blends ofepoxy resinand amphiphilic star-shaped block copolymers[J].Journal of Polymer Science：Part B.Polymer Physics，2006，44(6)：975-985)]公开了一种增韧环氧树脂，其利用聚环氧丙烷(PPO)和聚环氧乙烷(PEO)与环氧树脂溶解的特性，选取两者嵌段共聚而成的聚醚增韧环氧树脂，由于聚醚在树脂固化过程中析出形成分散相，同样也显示了较好的增韧效果，但是改性物尚未与环氧树脂基材形成化学键，只是靠次价键与环氧树脂基材结合，因此增韧效果有限。专利申请(CN 107383366 A)制备了聚酰胺固化剂固化环氧树脂，通常该类固化剂也是提高环氧树脂韧性的一种有效方法，但固化物的颜色太深，不适合广泛应用。

本发明的目的是为了解决现有环氧树脂增韧剂的不足，从增韧剂的制备和应用上提出一种结构可控、添加比例小，参与环氧树脂固化反应，固化后形成纳米结构分散相，均匀分散于环氧树脂体系的增韧剂，从而达到增韧环氧树脂的目的。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种嵌段高分子活性胺增韧剂及其制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述嵌段高分子活性胺增韧剂的应用。所述嵌段高分子活性胺增韧剂在环氧树脂中的应用。

本发明的再一目的在于提供一种环氧化SBS及其制备方法。