一种阻燃双马来酰亚胺树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃双马来酰亚胺树脂及其制备方法。按重量计，将100份的双马来酰亚胺树脂，0～200份烯丙基化合物，1～50份含氨基的官能化梯形聚苯基倍半硅氧烷在90～200℃的温度条件下混合均匀，即得到一种阻燃双马来酰亚胺树脂。该树脂在具备高阻燃性能同时，还具有更佳的热尺寸稳定性与更优的介电性能，可以作为高性能树脂基体、胶黏剂及绝缘漆等在航空航天、电子电器、交通运输等高技术领域具有巨大的应用前景。该树脂的制备方法具有适用性广、环境友好及操作工艺简单等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于高分子材料

技术介绍
双马来酰亚胺(BMI)是一类具有双键活性端基的双官能团化合物，具有优异的耐高温性、耐辐射性、耐湿热性以及良好的力学性能和电性能，已广泛用于航空航天、机械电子、交通运输等领域。随着现代科学技术的发展，对聚合物材料的阻燃性提出了越来越高的要求。BMI均聚物在燃烧时会放出CO2，具有一定的自熄性；但是仍难以满足阻燃性的要求。 而且现有的增韧改性的BMI树脂中，同样需要进一步改善其阻燃性。因此，人们在开发新型的改性BMI树脂时都考虑了体系阻燃的因素和水平。为了同时改善BMI树脂的阻燃性能，以期满足科学技术发展对高性能树脂基体的要求，国内外进行了大量的研究工作。迄今，提出的改性方法主要有(1)通过添加无机填料赋予BMI树脂高的阻燃性能。常用的无机填料有球型，棒状，片状二氧化硅或硅酸盐等， 它们均可以很大程度地提高材料的阻燃性能。然而，由于无机填料与BMI树脂很难实现良好的分散，因而它需要高的添加量(50-70wt%)才能得到合适的阻燃性能，进而不可避免地牺牲了 BMI树脂原有性能(加工性能与介电性能)；(2)在BMI分子结构中引入刚性基团以期实现改性的目的，但是，该方法难度大且改性效果不明显；(3)通过引入卤系或磷系阻燃剂来提高提高BMI树脂的阻燃性能，因此，不可避免地牺牲了 BMI树脂其原有性能(如耐热性能与介电性能)。概括来说，现有的技术均难以在保持原有BMI树脂突出加工性能、介电性能及耐热性能的基础上，同时有效地赋予BMI树脂高的阻燃性能。每个硅原子含有一个苯基和1. 5个氧原子的梯形硅氧烷聚合物被称为梯形聚苯基倍半硅氧烷。由于它们的梯形结构与高的苯基含量，梯形聚苯基倍半硅氧烷具有更为优异的电绝缘性、光学透明性、防水性、阻燃性、良好的耐热、耐候、耐水与耐化学性能，高的硬度与机械强度。梯形聚苯基倍半硅氧烷由于其能够在赋予无毒性、无腐蚀性等优点的同时对聚合物进行改性，问世以来越来越受到人们的关注和重视。在环保要求日益增强的今天， 梯形聚苯基倍半硅氧烷更是显示出强大竞争力和发展潜力。将梯形聚苯基倍半硅氧烷用于聚合物改性的研究工作近年来引起了科研工作者广泛的关注。在中国专利技术专利(CN 101891944 A)公开了一种高规整梯形聚苯基倍半硅氧烷在阻燃聚碳酸酯中的应用。研究结果表明它能够不影响其机械性能的基础上，有效地提高其阻燃性能。有文献报道了一种利用梯形聚苯基倍半硅氧烷改性聚苯乙烯的研究(Li GZ, Ye ML, Shi LH. J Appl Polym Sci, 1996，60，1163-1168)，所得到的改性聚苯乙烯具备更高的韧性与刚性和更突出的热稳定性。还有文献报道了利用梯形聚苯基倍半硅氧烷改性环氧树脂的技术(Li GZ, WangLC, etal. Macromolecules, 2001，34，8686-8693 ；Ni Y, Zheng SX. J Polym Sci Pol Chem, 2006，44，1093-1105)，其研究结果表明，梯形聚苯基倍半硅氧烷的加入不仅可以提高环氧树脂的力学性能，还能够赋予其高的耐热性能。式中，R1和&为含氨基的官能团，它们相同或不同；η为10 1000。一种制备上述阻燃双马来酰亚胺树脂的方法，按重量计，将100份双马来酰亚胺树脂，0 200份烯丙基化合物，1 50份含氨基的官能化梯形聚苯基倍半硅氧烷在90 200°C的温度条件下混合均勻，即得到一种阻燃双马来酰亚胺树脂。本专利技术所述的双马来酰亚胺树脂为4，4’ -双马来酰亚胺基二苯甲烷、4，4’ -双马来酰亚胺基二苯醚、4，4’-双马来酰亚胺基二苯砜中的一种，或它们的组合。所述的烯丙基化合物为二烯丙基双酚A、二烯丙基双酚S、烯丙基线性酚醛树脂、N-烯丙基芳胺中的一种， 或它们的组合。 在本专利技术中，含氨基的官能化梯形聚苯基倍半硅氧烷的制备方法包括如下步骤 1、在搅拌条件下，将硅烷溶解于有机溶剂中，再滴加由去离子水与酸性催化剂组成的文献报道了开展梯形聚苯基倍半硅氧烷改性聚酰亚胺研究的成果(Feng YZ，Qi SL, etal. Mater Lett, 2010, 64，2710-3)，其结果表明，少量梯形聚苯基倍半硅氧烷的加入不仅显著地改善聚酰亚胺的尺寸稳定性，还有效地保持了聚酰亚胺原有的优异性能(如耐热性能与机械性能)。这些研究工作充分显示出了梯形聚苯基倍半硅氧烷用于改性聚合物耐热性能与阻燃性能的优越性。目前，相关的改性研究主要采用端基为硅羟基的梯形聚苯基倍半硅氧烷，如果将这种梯形聚苯基倍半硅氧烷直接用于改性BMI树脂则存在明显的不足。众所周知，梯形苯基聚倍半硅氧烷与BMI树脂的溶解度参数相差较大且其分子结构中的硅羟基不能与BMI发生化学反应，因而难以均勻地分散于有机树脂中，并限制其优点的发挥，进而将严重地降低了改性效果。而采用官能化梯形聚苯基倍半硅氧烷作为改性剂的研究仍未见报道。因此， 如何在有效综合梯形聚苯基倍半硅氧烷与BMI树脂各自优点的基础上，提供一种新的阻燃双马来酰亚胺树脂及其制备方法具有重要的理论意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是在有效地综合梯形聚苯基倍半硅氧烷与BMI树脂各自优点的基础上，提供一种在具备高阻燃性的同时还具有高热尺寸稳定性，优良的耐热性能及介电性能，且具有工艺简单、环境友好、适用性广特点的阻燃双马来酰亚胺树脂及其制备方法。实现本专利技术目的所采用的技术方案是一种阻燃双马来酰亚胺树脂，按重量计，它包括100份双马来酰亚胺树脂，0 200份烯丙基化合物和1 50份含氨基的官能化梯形聚苯基倍半硅氧烷；所述的含氨基的官能化梯形聚苯基倍半硅氧烷的结构式为本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种阻燃双马来酰亚胺树脂，其特征在于：按重量计，它包括１００份双马来酰亚胺树脂，０～２００份烯丙基化合物和１～５０份含氨基的官能化梯形聚苯基倍半硅氧烷；所述的含氨基的官能化梯形聚苯基倍半硅氧烷的结构式为：式中，Ｒ１和Ｒ２为含氨基的官能团，它们相同或不同；ｎ为１０～１０００。

【技术特征摘要】
1. 一种阻燃双马来酰亚胺树脂，其特征在于按重量计，它包括100份双马来酰亚胺树脂，0 200份烯丙基化合物和1 50份含氨基的官能化梯形聚苯基倍半硅氧烷；所述的含氨基的官能化梯形聚苯基倍半硅氧烷的结构式为2.根据权利要求1所述的一种阻燃双马来酰亚胺树脂，其特征在于所述的双马来酰亚胺树脂为4，4’ -双马来酰亚胺基二苯甲烷、4，4’ -双马来酰亚胺基二苯醚、4，4’ -双马来酰亚胺基二苯砜中的一种，或它们的组合。3.根据权利要求1所述的一种阻燃双马来酰亚胺树脂，其特征在于所述的烯丙基化合物为二烯丙基双酚Α、二烯丙基双酚S、烯丙基线性酚醛树脂、N-烯丙基芳胺中的一种，或它们的组合。4.一种制备如权利要求1所述的阻燃双马来酰亚胺树脂的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁国正，卓东贤，顾嫒娟，胡江涛，袁莉，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：32