[发明专利]储存稳定的聚马来酰亚胺预聚物组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年3月31日提交的美国专利申请号61/040,956的优先权，通过参考将其引入此处。

关于联邦资助研究或开发的声明

不适用。

技术领域

本发明涉及储存稳定的提升聚马来酰亚胺预聚物组合物和由其制备的产品，例如预浸产品。该储存稳定的提升聚马来酰亚胺预聚物组合物包含：(i)由聚酰亚胺与烯基酚或烯基酚醚在胺催化剂存在下的提升反应(advancement reaction)得到的聚马来酰亚胺预聚物和(ii)二氧戊环。

背景技术

双马来酰亚胺可以用作用于制备加聚和聚合产物的原料。例如，美国专利号3,658,764公开了由不饱和的双马来酰亚胺与胺制备的加聚产物；美国专利号3,741,942公开了由双马来酰亚胺与有机二硫醇制备加聚产物；美国专利号4,038,251和4,065,433描述了双马来酰亚胺与多元酚和多元醇在催化剂存在下生成加聚产物的反应；美国专利号4,100,140描述了由双马来酰亚胺与烯基酚或烯基酚醚制备的加聚产物。

由于其热稳定性和良好的机械性质，由双马来酰亚胺制备的加聚产物可以用于各种预浸应用中。该加聚产物中作为粉末提供的一种是双马来酰亚胺基二苯基甲烷与亚甲基二苯胺的反应产物。然后将该粉末加聚产物溶解在高沸点溶剂(例如N-甲基吡咯烷酮)中用于预浸使用。然而由于通过静置就会快速发生的沉淀和粘度升高，因此该溶液的稳定性受到限制。因此，该溶液的配制必须在使用前即刻进行。

在美国专利号5,189,128和5,637,387中公开的加聚产物和溶液中已经提及了改进。美国专利号5,189,128公开了由聚马来酰亚胺和烯基酚或烯基酚醚在特定摩尔量的碱性催化剂的存在下以及在特定的反应温度下反应特定的反应时间得到的加聚产物。所得到的产物表现出在较低沸点溶剂甲基乙基酮中的改进溶解度以及由无沉淀发生所证实的改进的储存稳定性。美国专利号5,637,387中描述了储存稳定性的另一种改进，其中在聚马来酰亚胺与烯基酚或烯基酚醚反应之后添加吩噻嗪或氢醌。然而，在室温条件下储存时该加聚产物能够随着时间继续聚合，导致在层压工艺中使用的过程中树脂流量的降低。一旦该树脂流量降低超出特定值，粘合强度降低最终导致分层。因此，为了防止树脂流量的降低，通常需要制冷，这是昂贵的且对于预浸料使用者并不总是能够实现。

因此，本发明的目的是提供在不会对由其制备的预浸产品的热和机械性质造成任何不利影响的情况下基本上消除了对制冷的需求的改进的储存稳定的加聚产物组合物。

发明内容

本发明涉及储存稳定的提升聚马来酰亚胺预聚物组合物，包含：

由聚酰亚胺与烯基酚、烯基酚醚或其混合物在胺催化剂存在下的提升反应得到的聚马来酰亚胺预聚物；和

式(5)的二氧戊环

该储存稳定的提升聚马来酰亚胺预聚物组合物可以通过以下制备：在升高温度下聚酰亚胺与烯基酚、烯基酚醚或其混合物在胺催化剂存在下反应以生成聚马来酰亚胺预聚物，基本上除去所有的胺催化剂；然后添加二氧戊环。在另一实施方案中，可以通过固化浸渍有本发明的该储存稳定的提升聚马来酰亚胺预聚物组合物的织物或纤维来制备预浸料或层压制品结构。

附图说明

图1和图2描述了该提升聚酰亚胺预聚物组合物在不同储存温度随时间的稳定性。

具体实施方式

该储存稳定的提升聚马来酰亚胺预聚物组合物总的来讲包含(i)由聚酰亚胺与烯基酚、烯基酚醚或其混合物在胺催化剂存在下的提升反应得到的聚马来酰亚胺预聚物；和(ii)二氧戊环。令人惊奇地发现将二氧戊环添加到该聚马来酰亚胺预聚物中抑制了进一步的提升，由此消除或大大降低了进一步的聚合，因此充分改进了该预聚物组合物的储存稳定性。本发明的储存稳定的提升聚马来酰亚胺预聚物组合物可以在延长的时间段内储存在室温或甚至高于室温的温度下，而不会对加工条件造成不利影响，由此消除了储存在低温(例如制冷条件)下的需求。“室温”表示约20℃的温度。此外，二氧戊环的使用出人意料地提高了该组合物的其它加工特征，例如延长了有效罐藏期并降低了挥发物含量。

可用的聚酰亚胺包含至少两个下式的基团

其中R¹是氢或甲基。

在另一实施方案中，该聚酰亚胺是聚马来酰亚胺，优选是下式的双马来酰亚胺