[发明专利]一种热固性聚酰亚胺树脂及其复合层压板和它们的制备方法及应用

权利要求书

1.一种热固性聚酰亚胺树脂，所述树脂是通过使芳香二酐、反应性封端剂和芳香二胺反应而制得的，所述芳香二胺为4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯；所述热固性聚酰亚胺树脂的设计分子量为1250～5000g/mol；所述芳香二酐为3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)和2,3,3′,4′-二苯醚四甲酸二酐(α-ODPA)中的至少一种；所述反应性封端剂为5-降冰片烯-2,3-二酸酐(NA)和甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐(Me-NA，甲基纳迪克酸酐)中的至少一种；所述热固性聚酰亚胺树脂的最低熔融粘度为1～10000Pa·S，熔融温度范围为260～330℃，用平板流变仪测定；所述热固性聚酰亚胺树脂的热固化树脂的拉伸强度介于50-120MPa之间，断裂伸长率介于5.5-12％之间，弯曲强度介于135-195MPa之间，弯曲模量介于3.0-5.0GPa之间；

其中，设计分子量(M)的计算公式如下：

M＝2×M_封端剂+n×M_芳香二酐+(n+1)×M_芳香二胺－2×(n+1)×M_水式(1)

式(1)中，M为聚酰亚胺树脂的设计分子量，M_封端剂为封端剂的分子量，M_芳香二酐为芳香二酐的分子量，M_芳香二胺为芳香二胺的分子量，M_水为水的分子量，n为聚合物分子重复单元的个数。

2.根据权利要求1所述的热固性聚酰亚胺树脂，其特征在于，所述热固性聚酰亚胺树脂的最低熔融粘度为10～8000Pa·S，熔融温度范围为260～330℃；所述热固性聚酰亚胺树脂的热固化树脂的拉伸强度介于55-100MPa之间，断裂伸长率介于6.0-10％之间，弯曲强度介于140-190MPa之间，弯曲模量介于3.2-4.8GPa之间。

3.根据权利要求1所述的热固性聚酰亚胺树脂，其特征在于，所述聚酰亚胺树脂的设计分子量为1500～3500g/mol。

4.根据权利要求1所述的热固性聚酰亚胺树脂，其特征在于，所述聚酰亚胺树脂的设计分子量为2500～5000g/mol。

5.根据权利要求1所述的热固性聚酰亚胺树脂，其特征在于，所述聚酰亚胺树脂的设计分子量为1500g/mol、2250g/mol、2500g/mol、或5000g/mol。

6.权利要求1-5任一项所述的热固性聚酰亚胺树脂的制备方法，所述反应包括如下步骤：

(1)所述的芳香二酐在醇溶剂中经酯化反应得二酸二酯的醇溶液；

(2)所述的反应性封端剂在醇溶剂中经酯化反应得单酸单酯的醇溶液；

(3)在醇中分别加入所述的芳香二胺、所述二酸二酯的醇溶液和所述单酸单酯的醇溶液，经聚合反应得聚酰亚胺前驱体树脂的醇溶液；

(4)将步骤(3)中得到的聚酰亚胺前驱体树脂的醇溶液进行热处理得聚酰亚胺树脂模塑粉，即所述的热固性聚酰亚胺树脂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：

(5)将步骤(4)得到的聚酰亚胺树脂模塑粉粉碎，干燥后加入模具固化即得所述聚酰亚胺的热固化树脂。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述醇为C1-C5的醇及其按任意比例混合而成的混合物。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述醇为乙醇。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中，所述芳香二酐与所述醇的摩尔比为1：6～10。

11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中的酯化反应的温度为60-150℃，时间为5～6小时。

12.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中，所述反应性封端剂与所述醇的摩尔比为1：4～1：6。

13.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中的酯化反应的温度为60-150℃；时间为3～4小时。