一种用于环氧树脂增韧的聚氨酯液晶的制备方法 |
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申请号 | CN201510551177.5 | 申请日 | 2015-09-02 | 公开(公告)号 | CN105061710A | 公开(公告)日 | 2015-11-18 |
申请人 | 中国化工集团曙光橡胶工业研究设计院有限公司; | 发明人 | 李善荣; 周胜; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种用于环 氧 树脂 增韧的聚 氨 酯 液晶 的制备方法,该聚氨酯液晶以对羟基苯 甲酸 、二氯亚砜、对苯二酚以及六亚甲基二异氰酸酯为原料,N,N'-二甲基甲酰胺作 溶剂 ,二月桂酸二丁基 锡 作催化剂,制备得到淡黄色固体颗粒即为聚氨酯液晶。本发明制作方法简单、设备简单、重现性好及污染小,易于大规模生产,同时,该聚氨酯液晶具有良好的液晶相态和流动性,与 环氧树脂 有很好的相容性,能有效改进环氧树脂的韧性,达到增韧改性的效果。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于环氧树脂增韧改性的聚氨酯液晶,其特征是:由下述按重量份配比计的原料制成: |
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说明书全文 | 一种用于环氧树脂增韧的聚氨酯液晶的制备方法技术领域背景技术[0002] 近年来,随着科学技术的飞速发展,相关液晶的基础研究发展迅速,实际应用技术的开发日新月异,引起人们极大的重视。新型液晶材料的合成,液晶分子的结构和性能之间的关系是其中的一个重要组成部分。在聚氨酯类液晶中,液晶单元的结构对其液晶性能有很大影响。端基柔性链的长短对液晶相类型也有一定影响,通常短链易表现为向列相,长链易表现为近晶相。 [0003] 聚氨酯液晶作为一种新型的高性能高分子材料,它具有高强度、高模量、电绝缘性、耐腐蚀性、耐气候老化和能透微波,以及优异的成型加工性能,在液晶态下呈现出特有的易流动性、优良的热稳定性和尺寸稳定性、较低的线膨胀系数和密度等优良的综合性能,对增韧改性各种环氧树脂效果较佳。 [0004] 环氧树脂自20世纪40年代后期开始在工业生产中获得应用以来,发展非常迅猛。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使其可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘结强度,节电性能良好,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济等领域。 发明内容[0005] 本发明的目的是提供一种用于环氧树脂增韧改性的聚氨酯液晶的制备方法,该聚氨酯液晶性能良好,成本较低,并且能很好的增韧改性环氧树脂。 [0006] 实现本发明目的的技术方案是:一种用于环氧树脂增韧改性的聚氨酯液晶,由下述按重量份配比计的原料制成: 对羟基苯甲酸1~10 二氯亚砜2~20 N,N'-二甲基甲酰胺20~100 对苯二酚1~10 六亚甲基二异氰酸酯10~50 二月桂酸二丁基锡0.2~2。 [0008] 一种用于环氧树脂增韧改性的聚氨酯液晶的制备方法,包括如下步骤:(1) 将1~10克对羟基苯甲酸、20~100毫升N,N'-二甲基甲酰胺置于三口反应容器中,升温至40~100℃,匀速搅拌至对羟基苯甲酸完全溶解,然后在氮气保护下滴加2~20毫升二氯亚砜,加热回流反应5~24小时后,停止反应,用旋转蒸发仪旋转蒸发掉未反应的二氯亚砜,即得到对羟基苯甲酰氯; (2) 将1~10克对苯二酚加入到步骤 (1) 的反应容器中,升温至60~120℃,氮气保护下,匀速搅拌,与步骤 (1) 制得的对羟基苯甲酰氯反应2~5小时,反应结束后冷却至室温,再加入10~50毫升六亚甲基二异氰酸酯、0.2~2克二月桂酸二丁基锡,升温到50~100℃,反应4~10小时,反应结束后冷却至室温,加蒸馏水沉淀,减压抽滤,产物用无水乙醇洗涤3~5次,50~90℃真空干燥,得到淡黄色固体颗粒即为聚氨酯液晶。 [0009] 本发明具有以下优点:(1) 本发明的制备过程简单,且原料来源广泛,所需设备较简单,重现性好及污染小,可以用于大规模生产。 [0010] (2) 本发明所制备的聚氨酯液晶具有良好的流动性和较宽的液晶区间,与基体树脂的相容性较好。 具体实施方式[0012] 以下实施例所述的对羟基苯甲酸和对苯二酚为化学纯,其余化学试剂均为分析纯。 [0013] 实施例1:(1) 将5.6克对羟基苯甲酸、30毫升N,N'-二甲基甲酰胺置于三口反应容器中,升温至60℃,匀速搅拌至对羟基苯甲酸完全溶解,然后在氮气保护下滴加15毫升二氯亚砜,加热回流反应8小时后,停止反应,用旋转蒸发仪旋转蒸发掉未反应的二氯亚砜,即得到对羟基苯甲酰氯; (2) 将4.8克对苯二酚加入到步骤 (1) 的反应容器中,升温至80℃,氮气保护下,匀速搅拌,与步骤 (1) 制得的对羟基苯甲酰氯反应4小时,反应结束后冷却至室温,再加入 20毫升六亚甲基二异氰酸酯、0.5克二月桂酸二丁基锡,升温到60℃,反应6小时,反应结束后冷却至室温,加蒸馏水沉淀,减压抽滤,产物用无水乙醇洗涤4次,60℃真空干燥,得到淡黄色固体颗粒即为聚氨酯液晶。 [0014] 该聚氨酯液晶的液晶区间为134.3~212.6℃,经该液晶(用量仅为环氧树脂的2 2 1~7wt%)改性后的环氧树脂复合材料,冲击强度由原来的18.6kJ/m提高到了42.3kJ/m ,拉伸强度、弯曲强度分别提高了36%和28%,同时,热分解起始温度提高了21℃。 [0015] 实施例2:(1) 同实施例1步骤(1); (2) 将5.6克对苯二酚加入到步骤 (1) 的反应容器中,升温至80℃,氮气保护下,匀速搅拌,与步骤 (1) 制得的对羟基苯甲酰氯反应4小时,反应结束后冷却至室温,再加入 25毫升六亚甲基二异氰酸酯、0.5克二月桂酸二丁基锡,升温到60℃,反应6小时,反应结束后冷却至室温,加蒸馏水沉淀,减压抽滤,产物用无水乙醇洗涤4次,60℃真空干燥,得到淡黄色固体颗粒即为聚氨酯液晶。 |