[发明专利]一种苯并噁嗪组合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含有机硅改性剂的苯并噁嗪组合物，该组合物包含苯并噁嗪化合物A、有机硅改性剂。本发明还提供一种将该组合物通过共混‑微交联固化方式制得的苯并噁嗪组合物制品。该产品制备方法简单，稳定性好，其制备的复合材料韧性得到提高，同时体系的固化的温度得到降低。相比于现有技术中的改性苯并噁嗪体系，本发明的产品性能均一稳定，方法简单，更适合大规模的生产应用。

技术领域

本发明涉及一种苯并噁嗪组合物，特别涉及一种高韧性苯并噁嗪组合物，以及通过该组合物固化交联得到的制品及制品的制备方法。

技术背景

苯并噁嗪树脂是一类含有N和O六元噁嗪环化合物的统称，与其它热固性树脂相比，苯并恶嗪具有存分子结构设计灵活、玻璃化温度(Tg)高、模量高、粘度相对较低、阻燃性良好、吸湿性低、固化期间不释放副产物、固化收缩率低和成本低等优点。另外，苯并恶嗪在加热时可自固化，无需外加固化剂。

但传统的苯并噁嗪树脂脆性大，固化的温度高，极大地限制了其在高性能结构材料领域的应用，因此需对其进行增韧改性。通常采用加入橡胶弹性体、热塑性树脂、热固性树脂等组分进行增韧改性。

有机硅树脂具有耐热性好、柔韧性好的特点，可以采用有机硅树脂提高苯并噁嗪的韧性。将Si－O键引入到苯并噁嗪(BOZ)体系中，可以使得BOZ的分子结构中存在着大量的柔性单元，不但能够极大提高BOZ树脂的韧性以及耐热性能等，而且可以在一定程度上改善BOZ预聚物粘度过大的缺点，进一步优化其成型加工性。目前，将硅元素引入到BOZ树脂体系中的方法主要分为三种:一是对单体进行改性，通过分子设计的方法在BOZ单体中引入硅元素；二是共混改性，使BOZ和其他含有硅元素的聚合物进行共混，制备出高分子共聚物；三是纳米粒子改性，即在BOZ预聚体中加入含有硅元素的纳米粒子。申请号为201110430893.X的发明专利公开了一种含硅苯并噁嗪单体、一种含硅苯并噁嗪前驱体和一种低介电的含硅苯并噁嗪树脂。含硅苯并噁嗪单体是由油性溶剂、多聚甲醛与氨基硅烷偶联剂通过加热回流反应后得到的。但是将硅烷结构引入氨基单体中，影响单体的反应活性，对均一的反应造成不利影响。

现有技术中，通过物理共混的方式，制备的树脂体系相容性差，制品力学强度下降。将烷氧基硅烷加入苯并噁嗪体系中的方式，制得的树脂结构难以调控，分子量分布宽，产品质量不稳定。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种含有机硅改性剂的苯并噁嗪组合物，以及通过共混-微交联固化方式制得的组合物制品，制备方法简单，稳定性好，其制备的复合材料韧性得到提高，同时降低体系的固化的温度。产品性能均一稳定，适合大规模的生产应用。

本发明提供一种苯并噁嗪组合物包括：苯并噁嗪化合物A、有机硅改性剂；

所述苯并噁嗪化合物A至少包含一种多官能团苯并噁嗪结构单元，多官能团苯并噁嗪结构单元结构如下：

；其中R1为-O-、-CO-、-(CH₂)_k-、中的一种，k为0-6之间的整数；

R2为-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-O-、-CF₂-、-C(CF₃)₂-、-SO₂-、-Si(CH₃)₂-中的一种，i为1-10之间的整数；

所述的有机硅改性剂包括组分B和组分C；

其中组分B的结构如下：

其中R3为-OH或-CH₃中的一种，m≥20，n≥1；

R4为-(CH₂)_tCOOH，其中t为1-5之间的整数；