[发明专利]一种含酰亚胺基的苯并噁嗪树脂中间体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含酰亚胺基的苯并噁嗪树脂中间体及其制备方法，本发明以双羟基取代的酞酰亚胺单体、醛类和伯胺为反应物，合成含酰亚胺结构的苯并噁嗪中间体，进而能够得到含酰亚胺基团的苯并噁嗪树脂，该树脂具有玻璃化转变温度高、耐热性好等优点，适合用于适宜用作复合材料树脂基体、微电子封装材料及胶粘剂等。

技术领域

本发明涉及一种含酰亚胺基的苯并噁嗪树脂中间体及其制备方法，特别涉及苯并噁嗪树脂合成领域。

背景技术

苯并噁嗪是一类新型热固树脂，具有耐热性能好，热分解温度高，阻燃性能优异，固化过程无小分子释放，固化物空隙率低、热收缩接近零，预浸料储存性能好，优异的工艺性能，成本低，分子可设计性强，综合性能优异。但作为高性能热固性树脂的聚苯并噁嗪还存在着开环温度高，耐热、阻燃等性能不够理想等缺点，提高其综合性能以满足更多更高性能要求的应用是目前聚苯并噁嗪研究的重点。可采用的方法包括通过分子设计改变苯并噁嗪的分子结构，共混改性制成高分子合金，制备传统的复合材料或者纳米复合材料等。其中通过分子设计改变苯并噁嗪的分子结构，引入耐热基团或者可交联基团是提高聚苯并噁嗪综合性能最主要，最直接，效率最高的方法。

聚酰亚胺具有高的热稳定性、高强度与高模量、低热膨胀系数和介电常数、优良的绝缘性能和耐溶剂性等。因而已被应用于航空航天、军事、电气电子等工业领域。但其价格偏高。将聚苯并噁嗪与聚酰亚胺相结合不仅可以提高苯并噁嗪树脂的耐热性，且与纯聚酰亚胺树脂相比，该树脂组合物的成本具有显著优势。

发明内容

本发明解决的技术问题是，苯并噁嗪树脂的耐热性差，应用领域窄，而纯聚酰亚胺树脂的成本高。

本发明的技术方案是，提供一种含酰亚胺基的苯并噁嗪树脂中间体，其分子式如下：

其中，R₁和R₂分别独立地选自烷基、环烷基和芳香基；优选地，烷基、环烷基中的碳原子数优选为1-10个；优选地，芳香基为苯基或烷基取代的苯基。

本发明还提供一种苯并噁嗪树脂中间体的合成方法，以双羟基取代的酞酰亚胺单体醛类和伯胺为反应物，合成含酰亚胺结构的苯并噁嗪中间体。

上述反应的反应式为：

优选地，所述醛类为甲醛和/或多聚甲醛，即n为1以上的自然数，优选为1-10。

优选地，所述伯胺为甲胺、乙胺、丙胺、正丁基胺、异丁基胺、苯胺、甲基苯胺、乙基苯胺中的一种或几种。由伯胺可知，R₂为甲基、乙基、丙基、……、乙基苯基。

优选地，反应物的投料摩尔比为双羟基取代的酞酰亚胺单体：醛类：伯胺＝(0.8～1.25)：(0.1～2.5)：(1.6～2.5)。

优选地，反应所用的溶剂为：甲苯、二甲苯、苯甲醚、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮中的一种或几种的混合物。

优选地，反应的温度为0～100℃。

可将上述苯并噁嗪中间体沉淀，并经过一定后处理得到苯并噁嗪固体，也可将苯并噁嗪中间体溶液直接使用。最后得到的苯并噁嗪树脂具有高耐热性，适合用于适宜用作复合材料树脂基体、微电子封装材料及胶粘剂等。

优选地，以羟基苯酐与二胺为反应物，合成双羟基取代的酞酰亚胺单体，其反应式为：