C恒溫反應2小 時;加入甲基丙烯酸縮水甘油酯35.5g，在25°C進行反應2小時，全程氬氣保護。待反應結束， 加入甲醇3.2mL終止聚合反應，將混合液傾倒入大量的無水乙醇中，抽濾得到白色絮狀沉淀 物，再用無水乙醇將沉淀物洗滌抽濾兩次，除去未反應單體和各有機溶劑，置于真空烘箱中 在55°C條件下干燥12小時直至恒重，所得白色粉末即為目標產物，其數均分子量為3500。
[0036] (2)活性增韌劑PSG改性環氧樹脂的制備：
[0037] 將E-51環氧樹脂100g、活性增韌劑7g、甲基四氫苯酐85g、2,4,6-三（二甲胺基甲 基)苯酚2g加入帶有攪拌器和溫度計的反應器中，在60°C攪拌混合1小時，將混合物倒入預 熱好的特定模具中，抽真空30分鐘脫除氣泡，在100°C固化2小時，然后在120°C固化2小時， 最后在150°C固化4小時，冷卻后脫模即得改性環氧樹脂澆鑄體。
[0038] 實施例3
[0039] (1)活性增韌劑PSG的制備：
[0040] 將質量組成為苯乙烯52g、環己烷223.5g、四氫呋喃2.7g加入到一個帶有攪拌器、 溫度計、回流裝置和通氬氣裝置的反應器中，用注射器加入2mL正丁基鋰溶液除雜，反應體 系呈淡黃色且2-3分鐘內不褪色，加入正丁基鋰5.7mL，采用冰水浴中在0°C恒溫反應2小時； 加入甲基丙烯酸縮水甘油酯17.8g，在25°C進行反應2小時，全程氬氣保護。待反應結束，加 入甲醇1.6mL終止聚合反應，將混合液傾倒入大量的無水乙醇中，抽濾得到白色絮狀沉淀 物，再用無水乙醇將沉淀物洗滌抽濾兩次，除去未反應單體和各有機溶劑，置于真空烘箱中 在55°C條件下干燥12小時直至恒重，所得白色粉末即為目標產物，其數均分子量為5600。 [0041 ] (2)活性增韌劑PSG改性環氧樹脂的制備：
[0042] 將E-51環氧樹脂100g、活性增韌劑15g、甲基四氫苯酐90g、2,4,6-三(二甲胺基甲 基)苯酚3g加入帶有攪拌器和溫度計的反應器中，在60°C攪拌混合1小時，將混合物倒入預 熱好的特定模具中，抽真空30分鐘脫除氣泡，在100°C固化2小時，然后在120°C固化2小時， 最后在150°C固化4小時，冷卻后脫模即得改性環氧樹脂澆鑄體。
[0043]對比實施例：
[0044] 將E-51環氧樹脂100g、甲基四氫苯酐85g、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚3g加入帶 有攪拌器和溫度計的反應器中，在60°C攪拌混合1小時，將混合物倒入預熱好的特定模具 中，抽真空30分鐘脫除氣泡，在100°C固化2小時，然后在120°C固化2小時，最后在150°C固化 4小時，冷卻后脫模即得純環氧樹脂澆鑄體，作為空白試樣。
[0045] 將實施例1-3制備的增韌改性環氧樹脂與對比實施例制備的未增韌環氧樹脂進行 對比測試，測試結果見表1。
[0046] 由表1所述實驗結果可知，采用活性增韌劑PSG增韌改性的環氧樹脂材料，韌性得 到明顯改善，沖擊強度較純環氧樹脂提升了70.1%_139%，同時保持環氧樹脂良好的力學 性能，耐熱性能略有下降。
[0047] 由圖1可知，純環氧樹脂澆鑄體的斷面平整光滑呈脆性斷裂；由圖2可知，活性增韌 劑PSG粒子在樹脂基體中均勻分散，在應力作用下誘發裂紋并阻止裂紋的擴展，增韌改性環 氧樹脂澆鑄體的斷面比較粗糙且斷層較多，呈韌性斷裂。
[0048] 本發明提供的上述技術方案，將分子量及組成可控的反應型低聚物PSG首次用于 環氧樹脂增韌改性，具有增韌效果明顯，同時保持良好機械強度和耐熱性的優點，解決了環 氧樹脂增韌不增強和增韌不耐熱的技術難題，可作為復合材料基體、膠粘劑、涂料、電子封 裝材料等廣泛應用于航空航天、電子電器、交通運輸和建筑等領域。
[0049] 表1 PSG增韌改性環氧樹脂與未增韌環氧樹脂各項性能的比較
[0050]
【主權項】
1. 一種端環氧基聚苯乙烯低聚物增韌改性環氧樹脂的方法，其特征在于先制備活性增 韌劑PSG，然后將所有原料混合，攪拌1-2小時;將混合物倒入預熱好的模具中，抽真空30分 鐘脫除氣泡，在80_100°C固化2-3小時，然后在100-120°C固化2-3小時，最后在120-150°C固 化3-4小時，冷卻后脫模即得所述的改性環氧樹脂澆鑄體;所述的原料為環氧樹脂100份，活 性增韌劑PSG2-15份，固化劑80-95份，固化促進劑1 -3份，均為重量份。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的活性增韌劑PSG，由下述重量份的物 質制得:將苯乙烯40-60份、環己烷210-240份和四氫呋喃2-11份混合，以少量正丁基鋰除雜 使反應體系呈淡黃色且2-3分鐘內不褪色，加入正丁基鋰5-25份，在0-10°C恒溫反應1-2小 時;加入甲基丙烯酸縮水甘油酯17-75份，在20-30°C恒溫反應1-2小時，全程氬氣保護;加入 甲醇1-7份終止聚合反應，分離純化后即得所述活性增韌劑PSG低聚物。3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于:將終止聚合反應所得到的反應產物加入到 無水乙醇中，經抽濾得到白色絮狀沉淀物，再用無水乙醇將沉淀物洗滌抽濾兩次，除去未反 應單體和有機溶劑，置于真空烘箱中在55°C條件下干燥12-18小時直至恒重，所得白色粉末 即為目標產物PSG。4. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于:所述活性增韌劑PSG的數均分子量為2500-5600,分子量分布寬度為1.2-2.2。5. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于:所述活性增韌劑PSG的數均分子量及組成 可通過改變單體配比進行調控，滿足多種使用效果的需要。6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述環氧樹脂為雙酚A型縮水甘油醚類E-51環氧樹脂、E-53環氧樹脂或E-44環氧樹脂。7. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述固化劑為甲基四氫苯酐、甲基六氫苯 酐、甲基納迪克酸酐中的一種或幾種。8. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述固化促進劑為2,4,6_三（二甲胺基甲 基)苯酚、咪唑或季銨鹽。9. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述改性環氧樹脂可作為復合材料基體、 涂料或電子封裝材料，應用于包括電子電氣、航天航空、交通運輸、建筑領域。
【專利摘要】本發明是一種端環氧基聚苯乙烯低聚物增韌改性環氧樹脂的方法，即：先制備活性增韌劑PSG，然后將所有原料混合，攪拌1-2小時；將混合物倒入預熱好的模具中，抽真空脫除氣泡，在80-100℃固化2-3小時，然后在100-120℃固化2-3小時，最后在120-150℃固化3-4小時，冷卻后脫模即得所述的改性環氧樹脂澆鑄體；所述的原料為環氧樹脂100份，活性增韌劑PSG？2-15份，固化劑80-95份，固化促進劑1-3份，均為重量份。與傳統液體橡膠增韌的環氧樹脂相比，本發明在有效提高抗沖擊性能的同時保持其良好的力學性能和耐熱性能，還具有成本低，性能穩定，增韌劑與環氧/酸酐體系相容性好等優點，可作為復合材料基體、涂料、電子封裝材料等用在電子電氣、航天航空、交通運輸、建筑等領域。
【IPC分類】C08L63/00, C08F212/08, C08L25/14, C08F220/32
【公開號】CN105482373
【申請號】CN201610009876
【發明人】段華軍, 張波, 楊小利, 胡智楓, 唐玉山, 陳小雙
【申請人】武漢理工大學
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月8日