[发明专利]一种聚（苯并噁嗪-硅氧烷）共聚物及其制备方法

说明书

本发明属于热固性树脂及其制备技术领域，具体涉及一种聚(苯并噁嗪‑硅氧烷)共聚物及其制备方法。首先，降冰片烯官能化酚和二胺类化合物、多聚甲醛制得降冰片烯官能化双苯并噁嗪单体；然后降冰片烯官能化双苯并噁嗪单体与聚二甲基硅氧烷、Pt为催化剂制的聚(苯并噁嗪‑硅氧烷)共聚物。本发明将聚二甲基硅氧烷结构引入苯并噁嗪分子中，有效提高了苯并噁嗪的阻燃性能，热失重5％温度大于410℃，800℃热重残炭率为40‑50％，燃烧热释放能为70‑90J/gK。由于主链引入硅氧烷具有柔性，可以提高苯并噁嗪的树脂的韧性，有利于降低生产加工过程的能耗，降低了生产加工成本。

技术领域

本发明属于热固性树脂及其制备技术领域，具体涉及一种聚(苯并噁嗪-硅氧烷)共聚物及其制备方法。

技术背景

苯并噁嗪是一种高性能热固性树脂，具有固化时接近零体积收缩且无小分子释放，优异的阻燃性和耐热性，介电常数低等优点。并且，固化后的苯并噁嗪树脂具有与酚醛树脂相似的大量氢键，使其具有良好的力学性能。因为苯并噁嗪树脂具有这些优点，其在航空航天、军工、涂料、粘结剂等领域被广泛的应用，具有广泛的应用前景。

主链型苯并噁嗪是将苯并噁嗪基团作为重复单元引入高分子链中的齐聚物或聚合物，其结构为：

主链型苯并噁嗪树脂具有优于传统苯并噁嗪单体树脂的结构和性能，如更高的交联密度和韧性，通过在高分子链中引进不同的结构单元，可以得到改性的主链型苯并噁嗪树脂。

聚二甲基硅氧烷具有良好的低温柔韧性、耐高温、耐氧化、介电性能优异等特点，可以用于粘合剂、电绝缘材料等领域。将聚二甲基硅氧烷与含降冰片烯基团的苯并噁嗪单体可制备主链型聚(苯并噁嗪-硅氧烷)共聚物，该共聚物可以提高树脂的热力学性能和阻燃性能等。但到目前为止，还未有报道涉直接通过降冰片烯官能化苯并噁嗪和聚二甲基硅烷制备聚(苯并噁嗪-硅氧烷)共聚物的合成和应用。

发明内容

鉴于上述现有的苯并噁嗪树脂单体存在的缺陷，本发明人提供一种聚(苯并噁嗪-硅氧烷)共聚物的制备方法。

本发明采用以下方法实现的：

一种聚(苯并噁嗪-硅氧烷)共聚物，具有以下分子结构：

其中，硅氧烷结构中重复单元数n为1到20的整数，—R—为以下结构之一：

所述聚(苯并噁嗪-硅氧烷)共聚物固化后树脂材料，热失重5％时温度为410-430℃，燃烧热释放能为70-90J/g-K，介电常数在2.0～3.0之间。

聚(苯并噁嗪-硅氧烷)共聚物的制备方法，包括如下操作步骤：

(1)降冰片基官能化酚的合成：

先将邻氨基苯酚与降冰片烯二酸酐混合，以冰醋酸作为溶剂，在120-130℃加热条件下冷凝回流反应6-7小时，停止反应后将反应得到的溶液倒入用去离子水中沉析、抽滤、干燥，得到邻位降冰片烯官能化酚；

反应方程式为：

步骤(1)中，所述的邻氨基苯酚与降冰片烯二酸酐的摩尔比为1：1；

(2)降冰片烯官能化双苯并噁嗪的合成：

将步骤(1)制备的降冰片烯官能化酚和二胺类化合物、多聚甲醛在溶剂中混合，然后升温至120-130℃，反应时间10-20小时，停止反应后，用碱液洗涤并挥发溶剂得到产物，即为降冰片烯官能化双苯并噁嗪单体；

反应方程式如下：

其中，—R—为一下结构之一：