[发明专利]二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚增韧改性双马来酰亚胺共混树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及到一种二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚增韧改性双马来酰亚胺共混树脂及其制备方法。

背景技术

双马来酰亚胺树脂(Bismaleimide，简称BMI)是以马来酰亚胺(MI)为活性端基的双官能团化合物。BMI具有优异的耐热性、电绝缘性、耐辐射、阻燃性，良好的力学性能和尺寸稳定性等特点，被广泛应用于航空、航天、机械、电子、先进复合材料的树脂基体、耐高温绝缘材料和胶粘剂等。双马来酰亚胺树脂单体可在热催化作用下自聚，并发生交联反应，生成高度交联网络。但是，双马来酰亚胺树脂固化以后交联密度极高，使得材料的脆性大、耐冲击和应力开裂的能力较差，无法满足作为抗冲结构材料所需的韧性及抗冲击性，限制了其应用，因此需要对其进行增韧改性。

目前常用的BMI树脂的增韧改性方法主要包括：合成新型BMI单体、添加二元胺、橡胶、烯丙基化合物、热塑性树脂、热固性树脂、无机纳米粒子或碳纤维等对BMI树脂的改性。

研究结果表明，通过引入柔性基团或添加橡胶等方式，虽然能够提高BMI树脂体系固化物的韧性，但会显著降低其模量和耐热性。以高性能热塑性树脂来增韧BMI可以在不降低树脂耐热性能和力学性能的前提下提高BMI树脂的韧性。常用的热塑性树脂有聚酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚醚酮(PEK)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酮(PEK)等。在热塑性树脂增韧改性BMI树脂时，通常同时加入烯丙基化合物进行共固化反应，烯丙基化合物既是增韧剂又是固化剂，有利于提高热塑性树脂在体系中的溶解性，降低成本，改善BMI树脂的操作性和工艺性，提高共混体系的力学性能。然而，一方面，这些热塑性聚合物存在溶解性差、其与BMI共混体系的熔融粘度大的问题，导致BMI树脂共混体系的加工性变差，同时使其固化产物表面存在结皮的问题，影响产物的力学性能。另一方面，目前常用的烯丙基化合物主要为O,O’-二烯丙基双酚A(DABPA)，其它烯丙基化合物研究很少。因此，寻找新的树脂和方法，实现对BMI树脂进行增韧改性的同时，既能保持或提高其耐热性，又能保持良好的加工性就具有十分重要的实际应用价值。

含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚热塑性树脂是大连理工大学自主研发的一类高性能热塑性树脂，其玻璃化转变温度在250～370℃之间可调控，且可溶解于某些非质子极性溶剂，不仅可采用传统的热塑性树脂的熔融加工方式，还可采用溶液方式加工，综合性能优异，尤其是高温力学性能突出，是热固性树脂的增韧剂及制备高性能先进复合材料理想的基体材料。与本发明相关的发明专利有：发明专利ZL201110206012.6公开了一种马来酰亚胺封端含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚腈及其制备方法；发明专利US5138000公开了BMI树脂与二烯丙基联苯二酚共混树脂及其制备方法。上述专利均不涉及含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚和烯丙基联苯二酚对BMI树脂的增韧改性。韩永进(双马来酰亚胺/杂萘联苯聚芳醚酮共混物的结构与性能，大连理工大学，硕士毕业论文，2009年)公开了氨基封端含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚酮(PPEK-DA)/DABPA/BDM共混树脂体系；姜海龙(双马来酰亚胺树脂/官能化杂萘联苯聚醚砜共混体的结构与性能，大连理工大学，硕士毕业论文，2010年)公开了氨基封端含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚砜(PPES-DA)/DABPA/BDM共混树脂体系；上官久桓(杂萘联苯聚芳醚改性双马来酰亚胺树脂的研究，大连理工大学，硕士毕业论文，2011年)公开了含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚腈酮(PPENK)、氨基封端共聚芳醚酮(PPBEK-DA)对DABPA/BDM增韧共混改性，但上述三篇文献中公开的BMI共混体系中采用的均是DABPA作为固化剂，均不涉及二烯丙基联苯二酚(DABP)。与已公开文献相比，本专利同时使用含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚热塑性树脂和DABP对BMI树脂进行增韧改性，一方面，含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚热塑性树脂能够提高BMI树脂的冲击韧性，并保持优异的耐热性；另一方面，与DABPA相比，DABP在提高共混体系的加工流动性、耐热性和冲击韧性方面更具有优势。

综上所述，上述发明和文献均未涉及含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚热塑性树脂增韧改性DABP/BMI共混树脂及其制备法。关于含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚热塑性树脂增韧改性DABP/BMI共混树脂及其制备法未见于有关专利技术报道，也未在国内外公开出版物中出现。

发明内容