[发明专利]一种聚硅氧烷改性含硅芳炔树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种乙炔基苯胺封端的聚硅氧烷改性含硅芳炔树脂及其制备方法。制备方法为：在惰性气体保护下，将5‑30重量份数乙炔基苯胺封端的聚硅氧烷(SO)和70‑95重量份数含硅芳炔树脂(PSA)在100‑140℃下搅拌反应0.5‑3小时得到红褐色改性含硅芳炔树脂。得到的乙炔基苯胺封端的聚硅氧烷改性含硅芳炔树脂，在保持含硅芳炔树脂优良耐热性能的同时，树脂的粘度显著降低、工艺性能改善，介电性能改善，力学性能进一步提高，拓展了含硅芳炔树脂作为耐烧蚀材料、耐高温透波材料、陶瓷前驱体、结构功能一体化材料等在航空航天、军事及电子等领域的应用范围。

技术领域

本发明属于化学合成、改性树脂领域，具体涉及一种乙炔基苯胺封端的聚硅氧烷改性的含硅芳炔树脂及其制备方法。

背景技术

含硅芳炔树脂(PSA)因其优异的耐高温性能及介电性能而在航空航天领域具有广阔的应用前景。然而，含硅芳炔树脂固化后呈现脆性，力学性能一般，限制了其应用范围。因而，对含硅芳炔树脂改性势在必行。近年来，科研人员在含硅芳炔树脂改性方面做了积极的尝试并取得了一些成果。高宇等(高宇，周燕，黄发荣，等.Preparation and properties ofsilicon-containing arylacetylene resin/benzoxazines blends.High PerformancePolymers.2013，25(4)：445–453)将苯并噁嗪用于含硅芳炔树脂共混改性，提高了树脂固化物的力学性能。李晓杰等(李晓杰，陈会高，袁荞龙，等.端乙炔基聚醚酰亚胺改性含硅芳炔树脂的性能.石油化工.2015，44(9)：1115-1120)将端乙炔基聚醚酰亚胺用于含硅芳炔树脂共混改性，改善了树脂与纤维粘结性能，提高了复合材料的力学性能。徐志飞等(徐志飞，周权，梁旭天，等.间氨基苯乙炔封端聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷)树脂的合成及性能.固体火箭技术.2015，38(5)：722-732)将乙炔基苯胺引入含硅芳炔树脂分子链末端，提高了树脂的耐热性能；杨建辉等(杨建辉，周燕，汪强，等.硅氮烷改性含硅芳炔树脂及其复合材料的性能.宇航材料工艺.2014，(6)：37-41)将乙炔基硅氮烷用于含硅芳炔树脂共混改性，改性后含硅芳炔树脂粘度降低，其固化物的力学性能显著提高。

由于改性含硅芳炔树脂自身结构的限制，采用现有技术改性的含硅芳炔树脂粘度还不够低，力学性能不足。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种性能优良的聚硅氧烷改性含硅芳炔树脂，其粘度低，力学性能提高，介电性能和耐热性能保持稳定；同时还提供了一种改性方法；并提供了该改性含硅芳炔树脂的应用。

本发明的技术方案是，一种聚硅氧烷改性含硅芳炔树脂，所述改性含硅芳炔树脂在110℃下粘度小于300mPa.s，弯曲强度超过30MPa，耐热性能T_d5保持在500℃以上；所述改性含硅芳炔树脂固化物的介电常数小于3。

优选的是，所述改性含硅芳炔树脂在110℃下粘度小于230mPa.s；弯曲强度超过40MPa；耐热性能T_d5保持在536℃以上。

更优选的是，所述改性含硅芳炔树脂在110℃下粘度小于190mPa.s.

本发明还提供了上述的聚硅氧烷改性含硅芳炔树脂的制备方法，同时包含乙炔苯胺封端的聚硅氧烷制备和含硅芳炔树脂合成，

在惰性气体保护下，将5-30重量份数乙炔基苯胺封端的聚硅氧烷(SO)和70-95重量份数含硅芳炔树脂(PSA)在100-140℃下搅拌反应0.5-3小时得到红褐色或棕色改性含硅芳炔树脂；

所述乙炔基苯胺封端的聚硅氧烷的结构是：