[发明专利]一种嵌段链接的改性六氟双酚A型氰酸酯

说明书

本发明公开了一种嵌段链接的改性六氟双酚A型氰酸酯，将脂肪长链有机硅以化学键的方式嵌段到六氟双酚A型氰酸酯中，柔性的长链有机硅结构嵌段到氰酸酯中，拉长了两端‑OCN的距离，从而降低了氰酸酯树脂聚合交联度，低交联密度与嵌段的柔顺性使网络结构在外加载荷作用下产生屈服变形，线形分子使网络结构产生塑性变形，两者使固化物有效的吸收外加载荷产生的能量，阻止裂纹扩展，从而增加了双氰酸酯树脂的韧性；另外，Si‑O‑Si键能高于C‑C和C‑O键，使得改性六氟双酚A型氰酸酯具有良好的热稳定性，Si‑O‑Si具有较长的键长和较大的键角，且具有较低的表面能，使得氰酸酯基体更加灵活，大大提高了氰酸酯的疏水性能，进一步降低了氰酸酯的吸湿性。

技术领域

本发明属于氰酸酯树脂合成技术领域，具体为一种嵌段链接的改性六氟双酚A型氰酸酯。

背景技术

酸酯树脂是一类新型的高性能树脂，其分子结构中含有两个或者两个以上的氰酸酯基官能团(-OCN)，固化产物中含有大量高交联密度的三嗪环网络结构。结构特点赋予其具有良好的耐热性能、耐湿热性能，优异的力学性能以及介电性能，并且成型工艺性好，适用于模压、热压、缠绕、传递模塑以及拉挤成型等成型工艺。

尽管氰酸酯树脂的耐热性、耐湿热性能、介电性能等综合性能优异，但其预聚体固化后生成的三嗪环结构交联密度大，进而导致树脂固化物的脆性大，韧性不足是氰酸酯树脂广泛应用的障碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嵌段链接的改性六氟双酚A型氰酸酯，将脂肪长链有机硅以化学键的方式嵌段到六氟双酚A型氰酸酯中，解决了氰酸酯和有机硅相容性不佳的问题，柔性的长链有机硅结构嵌段到氰酸酯中，拉长了两端-OCN的距离，从而降低了氰酸酯树脂聚合交联度，低交联密度与嵌段的柔顺性使网络结构在外加载荷作用下产生屈服变形，线形分子使网络结构产生塑性变形，两者使固化物有效的吸收外加载荷产生的能量，阻止裂纹扩展，从而增加了双氰酸酯树脂的韧性。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种嵌段链接的改性六氟双酚A型氰酸酯，该改性六氟双酚A型氰酸酯的结构式如式N所示：

其中

进一步，该改性六氟双酚A型氰酸酯的制备方法，具体包括以下步骤：

改性六氟双酚A型氰酸酯的反应流程如下所示：

第一步、嵌段改性剂的制备

在反应釜中加入210-220mmol 4-戊烯-1-醇和500ml溶剂甲苯，搅拌混合均匀后，通入氮气20-30min置换掉反应釜中的空气，加入金属铂催化剂和100mmol1,1,3,3,5,5,7,7,9,9,11,11-十二甲基六硅氧烷，关闭氮气阀门，加热升温，经硅氢加成反应11-13h，反应结束后，旋转蒸发除去甲苯，采用无水乙醚洗涤后，即得到式N1所示的嵌段改性剂；

第二步、改性六氟双酚A型氰酸酯的制备

称取10g六氟双酚A型氰酸酯加入到反应釜中，加入3.5-4.5g嵌段改性剂，通入氮气20-30min，除去反应釜中的空气，升温至70-80℃，保温搅拌混合20-30min，接着加入催化剂，升温，保温搅拌进行反应2-2.5h，即得到式N所示的改性六氟双酚A型氰酸酯。

进一步，第一步中，所述的金属铂催化剂为氯铂酸，氯铂酸的加入量为8-10mmol。

进一步，第一步中，所述的加热升温的温度至120-130℃。

进一步，第二步中，所述的催化剂为四氯化锡，催化剂的加入量为0.3-0.4g。

进一步，第二步中，所述的升温的温度至140-150℃。

本发明的有益效果：