[发明专利]一种含有芳香酰胺结构的聚六氢三嗪热固性树脂及其制备方法

说明书

本发明属于热固性高分子材料领域，具体为一种含有芳香酰胺结构的聚六氢三嗪热固性树脂及其制备方法，包括如下步骤：1)将甲醛和芳香胺均匀溶于水/非质子混合溶剂中，所得反应液在20～100℃搅拌反应5～120分钟进行预聚，获得预聚物溶液，所述芳香胺至少含有一种具有芳香酰胺结构的芳香二胺；2)将预聚物溶液干燥后放入模具中、在150～250℃、0.5～7MPa下热压成型，得到树脂产物。本发明的热固性树脂是含有芳香酰胺结构的聚六氢三嗪，具有优良的导热、机械和耐热性能，且制备工艺简单、结构可调，制得的树脂可以回收再利用，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及热固性高分子材料领域，具体是一种含有芳香酰胺结构的本征导热聚六氢三嗪树脂及其制备方法。

背景技术

热固性树脂及其复合材料已经在航空航天、交通运输、电子封装等高新科技领域中得到了广泛应用。随着技术不断发展，科技产品轻量化、小型化的需求日益增长，高分子原件替代金属元件已成趋势，从而需要更有效的解决散热、易燃、热稳定性等问题，特别是普通热固性树脂的热导率普遍较低，严重制约其在众多领域的发展。此外，与热塑性树脂相比，传统热固性树脂一旦经过固化成型后将不熔不溶，无法二次成型或者回收，导致其复合材料难以回收利用。

现有的热固性树脂尚难以同时满足热导率高、耐热温度高、易于加工、可循环回收利用等要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种高热导率的热固性高分子材料，通过引入刚性芳香酰胺基元，在分子链间形成氢键强相互作用，与不含芳香酰胺结构的聚六氢三嗪树脂相比，制得的树脂具有更高的热导率，同时保持高耐热温度、良好的机械强度、可循环回收利用等功能。

本发明的另一目的是提出一种含有芳香酰胺结构聚六氢三嗪热固性树脂的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种含有芳香酰胺结构的聚六氢三嗪热固性树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将甲醛和芳香胺均匀溶于水/非质子混合溶剂中，所得反应液在20～100℃搅拌反应5～120分钟进行预聚，获得预聚物溶液，所述芳香胺至少含有一种具有芳香酰胺结构的芳香二胺；

2)将预聚物溶液干燥后放入模具中、在150～250℃、0.5～7MPa下热压成型，得到树脂产物。

所述具有芳香酰胺结构的芳香胺为如下结构的一种或两种以上：

与含芳香酰胺结构芳香胺搭配使用的其他类型芳香胺结构不限，可以举例如下：对苯二胺、间苯二胺、4,4'-二氨基二苯基醚、3,4'-二氨基二苯基醚、4,4'-二氨基二苯甲酮、4,4'-二氨基二苯基砜、3,4'-二氨基二苯基砜、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-(9-亚茀基)二苯胺、联苯胺、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基苯)]六氟丙烷、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯。

所述非质子溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、2,5-二甲基呋喃和六甲基磷酰胺中的一种或两种以上。

所述混合溶剂中水的体积含量为0.5％～60％，每克反应物中加入混合溶剂的体积为3～20ml。

所述甲醛与芳香胺中的伯氨基摩尔比为1：1，即所述甲醛与芳香二胺的摩尔比为2：1。

所述干燥是将预聚物溶液在平板上涂敷，80～150℃烘干0.5～24小时，获得片状预聚物；或将预聚物溶液倒入水中形成沉淀，将沉淀物在60～150℃烘干0.5～24小时，获得粉状预聚物。