[发明专利]一种改性高分子材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种改性高分子材料及其制备方法，按重量计，将100份热固性树脂、0～100份固化剂、1～100份含官能团的超支化聚硼硅氧烷及0～1份固化催化剂在30～400℃的温度条件下混合均匀，即得到该改性高分子材料。该改性高分子材料具有优良的贮存稳定性、工艺性和反应性，并充分集成了超支化聚合物、聚硅氧烷和聚硼氧烷的性能优势，不仅具有更高的韧性、更好的阻燃性、更突出的热稳定性以及更优异的介电性能和耐湿热性能，而且具有高的性价比。本发明公开的该改性高分子材料的制备方法具有适用性广、操作工艺简单、易于成型等优点。

技术领域

本发明涉及高分子材料改性领域，具体涉及的是一种改性高分子材料及其制备方法。

背景技术

近年来，飞速发展的现代工业对高分子材料的性能提出了更多更高的要求，对高分子材料而言，其不仅应具有突出的耐热性、耐湿性及力学性能，而且突出的阻燃性正成为高分子材料必备的性能特征之一。相对于无机材料和金属材料，高分子材料比较容易燃烧，且在燃烧过程中往往会产生大量的有害气体和烟雾，因此，高分子材料在给人们的生活带来便利的同时，也由于其易燃性带来了潜在的安全性问题。因此，开展高分子材料的阻燃研究具有重要的科学意义和应用价值。

添加阻燃剂是赋予高分子材料优异阻燃性能的有效方法之一。目前常用的阻燃剂有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂及无机阻燃剂，它们均可以很大程度地改善高分子材料的阻燃性，但常常是在牺牲高分子材料原有性能的基础上，很难全面地提高其综合性能。究其原因，不仅是因为同时提高多项性能的难度较大，而更主要的是因为某项性能的提高常常会劣化另一项性能，很难达到各项性能的妥协、平衡和稳定。值得指出的是，就高分子材料而言，突出的综合性能是满足不断发展的现代工业对其提出的要求的前提，因此，在提高阻燃性能的改性研究中，必须保证高分子材料原有的性能特征不会受到负面影响，否则改性研究就失去了应用的价值。

聚硼硅氧烷是现有无卤阻燃剂中的一种，它是以Si-O和B-O为主链，硅原子上连接有机基团的交联型半无机高聚物。与其它有机树脂相比，聚硼硅氧烷兼具聚硅氧烷和聚硼氧烷的性能优势，不仅具有多重改性功效，即在赋予高分子材料较高的阻燃性能的同时，还能够提高高分子材料的电绝缘性、韧性及耐湿热性等性能，而且具有较高的性价比。不仅如此，由于聚硼硅氧烷能够在赋予高分子材料无毒性、无腐蚀性等优点的同时显著地提高高分子材料的阻燃性能，问世以来越来越受到人们的关注和重视，尤其是在环保要求日益增强的今天，聚硼硅氧烷更是显示出强大竞争力和发展潜力。

然而，采用现有聚硼硅氧烷用于高分子材料的阻燃改性仍然存在着一些不足，主要表现在：1)聚硼硅氧烷的品种单一，无法满足不同领域提出的要求；2)聚硼硅氧烷的粘度较高，往往容易牺牲高分子材料原有优异的加工性能；3)不同的溶解度参数导致聚硼硅氧烷与现有高分子材料普遍存在相容性较差的问题，最终无法充分地发挥其卓越的改性功效。总而言之，现有聚硼硅氧烷改性高分子材料存在品种单一、相容性差、成型工艺苛刻以及聚硼硅氧烷的优势难以充分发挥等问题。

针对现有聚硼硅氧烷改性高分子材料所存在的问题，研发一种综合性能优异的新型改性高分子材料及其制备方法具有重要的应用价值和学术意义。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种综合性能优异的改性高分子材料，该改性高分子材料具有优良的贮存稳定性、工艺性和反应性，并充分集成了超支化聚合物、聚硅氧烷和聚硼氧烷的性能优势，所得到的改性高分子材料不仅具有更高韧性与阻燃性、更突出的热稳定性、更优异的介电性能和耐湿热性能，而且具有高性价比。

本发明的目的还在于提供一种改性高分子材料的制备方法，制备方法具有适用性广、操作工艺简单、易于成型等优点。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种改性高分子材料，按重量计，包括100份高分子材料、0～100份固化剂、1～100份含官能团的超支化聚硼硅氧烷以及0～1份固化催化剂；所述含官能团的超支化聚硼硅氧烷的分子式为：