一种新型聚醚酰亚胺基环氧树脂及其制备方法与流程

本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种新型聚醚酰亚胺基环氧树脂及其制备方法。

背景技术：

1、环氧树脂是世界上应用最广泛的一种高分子材料，它可以与胺、酸酐类化合物固化成不溶不熔的热固性聚合物，广泛应用于航空航天、电子封装、化工、复合材料、汽车、交通设施等领域。目前，市售的环氧树脂均为分子量较低的液体状环氧化合物，例如e-51、e-44等，由于该环氧树脂具有粘度较低、加工性能良好等优势，备受国内外市场青睐。

2、然而，该液体环氧树脂在应用过程中常常面临树脂固化度高而导致最终材料质地较脆等缺点，为解决这一问题，国内外研究者采用柔性聚合物物理共混改性方法来提高环氧树脂的韧性。尽管该方法对增韧环氧树脂起到了良好的效果，但也存在一些缺陷，例如增韧后的环氧树脂会使材料的耐温性降低，并且材料的机械强度也会随之降低，严重影响了环氧树脂的使用性能。因此需要开发一种兼具耐温性和韧性的环氧树脂材料，满足市场相关领域的应用需求。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种新型聚醚酰亚胺基环氧树脂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型聚醚酰亚胺基环氧树脂，所述新型聚醚酰亚胺基环氧树脂具有如式pei-1至式pei-6所示的至少一种结构：

3、，式pei-1；

4、，式pei-2；

5、，式pei-3；

6、，式pei-4；

7、，式pei-5；

8、，式pei-6；

9、其中，n=1-5；

10、ar具有如式ⅰ至式ⅵ所示的至少一种结构：

11、，式ⅰ；

12、，式ⅱ；

13、，式ⅲ；

14、，式ⅳ；

15、，式ⅴ；

16、，式ⅵ。

17、本发明还公开了一种新型聚醚酰亚胺基环氧树脂的制备方法，用于制备如上述所述的新型聚醚酰亚胺基环氧树脂，包括以下步骤：

18、在氮气保护条件下，将聚醚酰亚胺齐聚物和碱加入到装有极性有机溶剂的烧瓶中；

19、待所述聚醚酰亚胺齐聚物完全溶解后，使用恒压滴液漏斗向溶液中滴加烯丙基溴，滴加完毕后，升温至75-80℃，至少反应4小时，得到末端含烯丙基的聚醚酰亚胺齐聚物；

20、将末端含烯丙基的聚醚酰亚胺齐聚物溶解于极性有机溶剂中，0～10℃下加入过氧酸，使用搅拌器进行搅拌后，缓慢升至室温，至少反应24小时，获得固体粉末状聚醚酰亚胺结构环氧树脂。

21、进一步的，所述恒压滴液漏斗包括漏斗本体、滴液球、检测表以及滴嘴，所述滴液球设置在所述漏斗本体内，所述滴液球的下端连接有所述滴嘴，所述检测表转动连接于所述漏斗本体的外侧，且所述检测表的转动中心与所述滴液球的球心重合。

22、进一步的，所述滴液球设置有多个，且多个所述滴液球沿所述漏斗本体的轴向方向依次分布，且多个所述滴液球依次连通；且每个所述滴液球将均对应设置有所述检测表。

23、进一步的，所述检测表设置为盘状结构，且每个盘状结构上设置有第一齿轮，所述漏斗本体的外侧壁上相对所述检测表开设有安装槽，所述安装槽的底面中心处开设有装配槽，所述第一齿轮靠近所述安装槽的一侧面的中心处设置有转动轴，所述转动轴插入到所述装配槽内；

24、相邻两个所述第一齿轮之间设置有第二齿轮，相邻两个所述第一齿轮均与所述第二齿轮啮合。

25、进一步的，所述第一齿轮靠近所述安装槽的一侧面设置有限位块，所述安装槽的底面上还设置有限位槽，所述限位块用于插入到所述限位槽内。

26、进一步的，所述极性有机溶剂包括无水乙醇、无水甲醇、二氯甲烷、氯仿以及n,n-二甲基甲酰胺的至少一种。

27、进一步的，所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、吡啶、三乙胺、哌啶以及1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯的至少一种。

28、进一步的，所述过氧酸包括过氧乙酸、过氧化苯甲酸、间氯过氧化苯甲酸、三氟过氧乙酸的至少一种。

29、本发明的技术效果和优点：

30、从分子结构设计角度出发，通过设计合成出一种分子结构中含有醚键和酰亚胺环结构的聚醚酰亚胺基环氧树脂，该结构环氧树脂不仅能提高韧性，同时还能保持树脂的耐温性和机械强度。

31、其制备方法简单，适合大规模化生产，制备出的聚醚酰亚胺基环氧树脂可作为一种性能优异的耐高温特种环氧树脂候选材料。

32、通过滴液球向烧瓶内加入烯丙基溴时，可以将检测表转动至竖直状态，通过竖直设置的检测表准确地得知加入的量，从而保证烯丙基溴加入的准确性，有利于新型聚醚酰亚胺基环氧树脂制备成功。

33、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书和附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种新型聚醚酰亚胺基环氧树脂，其特征在于，所述新型聚醚酰亚胺基环氧树脂具有如式pei-1至式pei-6所示的至少一种结构：

2.一种新型聚醚酰亚胺基环氧树脂的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1所述的新型聚醚酰亚胺基环氧树脂，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的新型聚醚酰亚胺基环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述恒压滴液漏斗包括漏斗本体(1)、滴液球(2)、检测表(3)以及滴嘴(4)，所述滴液球(2)设置在所述漏斗本体(1)内，所述滴液球(2)的下端连接有所述滴嘴(4)，所述检测表(3)转动连接于所述漏斗本体(1)的外侧，且所述检测表(3)的转动中心与所述滴液球(2)的球心重合。

4.根据权利要求3所述的新型聚醚酰亚胺基环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述滴液球(2)设置有多个，且多个所述滴液球(2)沿所述漏斗本体(1)的轴向方向依次分布，且多个所述滴液球(2)依次连通；且每个所述滴液球(2)将均对应设置有所述检测表(3)。

5.根据权利要求3所述的新型聚醚酰亚胺基环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述检测表(3)设置为盘状结构，且每个盘状结构上设置有第一齿轮(61)，所述漏斗本体(1)的外侧壁上相对所述检测表(3)开设有安装槽，所述安装槽的底面中心处开设有装配槽，所述第一齿轮(61)靠近所述安装槽的一侧面的中心处设置有转动轴(71)，所述转动轴(71)插入到所述装配槽内；

6.根据权利要求5所述的新型聚醚酰亚胺基环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述第一齿轮(61)靠近所述安装槽的一侧面设置有限位块(72)，所述安装槽的底面上还设置有限位槽，所述限位块(72)用于插入到所述限位槽内。

7.根据权利要求2所述的新型聚醚酰亚胺基环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述极性有机溶剂包括无水乙醇、无水甲醇、二氯甲烷、氯仿以及n,n-二甲基甲酰胺的至少一种。

8.根据权利要求2所述的新型聚醚酰亚胺基环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、吡啶、三乙胺、哌啶以及1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯的至少一种。

9.根据权利要求2所述的新型聚醚酰亚胺基环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述过氧酸包括过氧乙酸、过氧化苯甲酸、间氯过氧化苯甲酸以及三氟过氧乙酸的至少一种。

技术总结
本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种新型聚醚酰亚胺基环氧树脂及其制备方法。所述新型聚醚酰亚胺基环氧树脂具有如式PEI‑1至式PEI‑6所示的至少一种结构。从分子结构设计角度出发，通过设计合成出一种分子结构中含有醚键和酰亚胺环结构的聚醚酰亚胺基环氧树脂，该结构环氧树脂不仅能提高韧性，同时还能保持树脂的耐温性和机械强度。

技术研发人员：高阳峰,董南南,崔泽锋,马瑞坤,赵晓蓓,裴富饶,朱晨阳,周扬春
受保护的技术使用者：潍坊弘润石化科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10