[发明专利]一种马来酰亚胺基团封端型的苯并噁嗪齐聚物及其制备方法

说明书

本发明属于热固性树脂及其制备技术领域，提供了一种马来酰亚胺基团封端型的苯并噁嗪齐聚物及其制备方法。制备方法由两步组成。第一步：以氨基苯酚和马来酸酐为原料反应制备马来酰亚胺官能化酚；第二步：以马来酰亚胺官能化酚、二胺类化合物、二酚类化合物和多聚甲醛反应制备出马来酰亚胺基团封端的苯并噁嗪齐聚物。此方法制备的马来酰亚胺基团封端的苯并噁嗪齐聚物，其特点在于将马来酰亚胺基团引入苯并噁嗪齐聚物中，进一步提高了苯并噁嗪树脂的交联度，从而大幅度提高了苯并噁嗪的热稳定性。同时，马来酰亚胺基团降低了苯并噁嗪的刚性，使加工成型更加方便。本发明整体制备工艺简单，对设备要求较低，适于规模化生产。

技术领域

本发明属于热固性树脂及其制备技术领域，具体的说明涉及一种马来酰亚胺基团封端型的苯并噁嗪齐聚物及其制备方法。

技术背景

苯并噁嗪树脂以其与传统酚醛树脂相当的力学性能，电性能以及耐高温，耐烧蚀性能而受到广泛关注，不仅如此，还改进了酚醛树脂的不足之处，如脆性大，固化时有小分子释出，强酸催化腐蚀设备等。苯并噁嗪一般由酚类化合物，胺类化合物和甲醛经缩合反应制得，在加热或催化剂作用下可开环聚合，得到含氮且类似酚醛树脂的网状结构的聚合物。苯并噁嗪树脂虽然具有上述优点，但也因为固化温度偏高而造成了加工成型的困难，限制了其在某些方面的应用。

基于其上述优点，苯并噁嗪树脂在国内外的研究工作都十分活跃。这些工作基于苯并噁嗪灵活多变的分子设计性，采用不同的酚源和胺源合成出了性能不同的苯并噁嗪，从而满足不同的应用场合。如中国发明专利申请《含N-烯丙基的苯并噁嗪中间体和组合物及其制备方法(公开号为CN 1472205A)》提供了含N-烯丙基的苯并噁嗪中间体的制备方法，产物具有优良的耐高温性能、力学性能、阻燃性能和加工性能。中国发明专利申请公开《一种含马来酰亚胺和烯丙基醚的苯并噁嗪及其制备方法(公开号：CN 11235033A)》，申请是将现有对位马来酰亚胺基团基础上引入烯丙基醚，来改善苯并噁嗪树脂的性能。中国发明专利申请《含酰亚胺结构的双苯并噁嗪及其制备法(公开号为CN 101857592 A)》公开了含酰亚胺结构的双苯并噁嗪及其制备方法，改善了聚合物的耐热性和力学性能。但到目前为止，还没有报道涉及到马来酰亚胺基团封端的主链型苯并噁嗪的合成及应用。

本发明在苯并噁嗪主链上引入马来酰亚胺基团，缩短了苯并噁嗪的合成时间，同时，除了噁嗪环开环固化交联外，马来酰亚胺基团还可以进一步双交联反应，得到一种更为致密的双交联苯并噁嗪树脂。大大提高了树脂的热稳定性，还改善了其加工性，有利于后续加工成型。本发明将进一步拓宽苯并噁嗪树脂的应用领域。

发明内容

本发明针对苯并噁嗪树脂现存的缺陷，通过苯并噁嗪化学引入可交联的马来酰亚胺基团，简化苯并噁嗪的合成工艺，而引入的马来酰亚胺基团减弱了分子的刚性，提高了树脂的可加工性，并且可通过端基多重交联显著提高树脂的热、力学性能。

本发明提供的一种马来酰亚胺基团封端型的苯并噁嗪齐聚物，其分子式如下：

所述马来酰亚胺基团在苯并噁嗪环氧原子的邻位、间位或对位。

其中，-R₁-为下列之一：

-R₂-为下列之一：

所述苯并噁嗪齐聚物经进一步固化交联后，其聚苯并噁嗪树脂的玻璃化转变温度为250-400℃。

一种马来酰亚胺基团封端型的苯并噁嗪齐聚物的制备方法，包括以下步骤：

(1)马来酰亚胺官能化酚的合成：