[发明专利]一种改性酞腈树脂及其制备方法

说明书

一种改性酞腈树脂及其制备方法，涉及酞腈树脂的制备领域，具体方案如下：一种改性酞腈树脂，包括酞腈树脂和中空玻璃微球，所述中空玻璃微球通过接枝在其上的氰基与酞腈树脂相连。所述改性酞腈树脂的制备方法，包括步骤一、氢氧化钠溶液对中空玻璃微球表面羟基活性化得到表面羟基活性化的中空玻璃微球；步骤二、对表面羟基活性化的中空玻璃微球接枝氰基得到表面接枝氰基的中空玻璃微球；步骤三、将表面接枝氰基的中空玻璃微球与酞腈树脂共混得到改性酞腈树脂。改性酞腈树脂中中空玻璃微球的分散性有所改善，同时介电常数相比未接枝氰基的对照组下降程度更大，7.5％含量的接枝氰基的中空玻璃微球可将酞腈树脂的介电常数从3.4降低至2.7。

技术领域

本发明涉及酞腈树脂的制备领域，具体涉及一种改性酞腈树脂及其制备方法。

背景技术

酞腈树脂是以邻苯二甲腈为特征基团的一类高性能热固性树脂。酞腈树脂由于其高耐热性(玻璃化转变温度350-500℃)，良好的力学性能、强阻燃性(氧指数＞60％，TTI＝60s)、低吸水性(＜2％)等性能，成为目前高性能热固性树脂在航空航天、国防装备方面研究的热点。相比于传统的环氧树脂和酚醛树脂，酞腈树脂耐热性更突出；而对比目前高性能的热固性聚酰亚胺，酞腈树脂的玻璃化转变温度与其相当甚至更高，并且酞腈树脂在固化过程中无小分子放出，保证了固化体系的完整和固化物的稳定。

酞腈树脂具有优异耐热性的同时，功能性上的表现也非常出色，具有良好的介电性能，在雷达天线罩等航空航天装备中有巨大的应用潜力。但目前纯酞腈树脂的介电常数仍然无法满足更高马赫数下(3～5马赫或更高)先进雷达的需求，已进行的研究中通常通过对酞腈树脂进行分子结构设计进行优化，但新型分子结构的酞腈树脂工艺需要经验探索。

发明内容

本发明的第一个目的是为了解决现有技术中酞腈树脂介电常数高导致的天线罩加工精度容限低的问题，提供一种改性酞腈树脂。

本发明的第二个目的是提供一种改性酞腈树脂的制备方法。

一种改性酞腈树脂，包括酞腈树脂和中空玻璃微球，所述中空玻璃微球通过接枝在其上的氰基与酞腈树脂相连。

所述的改性酞腈树脂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、采用氢氧化钠溶液对中空玻璃微球表面羟基活性化得到表面羟基活性化的中空玻璃微球；

步骤二、对表面羟基活性化的中空玻璃微球进行氰基接枝得到表面接枝氰基的中空玻璃微球；

步骤三、将表面接枝氰基的中空玻璃微球与酞腈树脂进行共混得到改性酞腈树脂。

进一步的，步骤一中，按质量比为1:10～1:20的比例将中空玻璃微球与0.5～1.5mol/L的氢氧化钠溶液混合，在50～70℃下磁力搅拌2h以上，用去离子水洗涤中空玻璃微球至洗涤液pH呈中性，后在小于等于0.1MPa气压条件下100℃烘干5h得到表面羟基活性化的中空玻璃微球。

进一步的，步骤二中，按体积比为0.5-1.5:10:90的比例配置(3-氰基丙基)二甲基甲氧基硅烷、乙醇、去离子水的混合溶液，按质量比为1:5-1:20的比例将表面羟基活性化的中空玻璃微球加入上述混合溶液中搅拌均匀，在20～60℃下，磁力搅拌保温6～12h，去离子水洗涤残留(3-氰基丙基)二甲基甲氧基硅烷，乙醇洗涤残余去离子水，烘干后得到表面接枝氰基的中空玻璃微球。

优选的，(3-氰基丙基)二甲基甲氧基硅烷、乙醇、去离子水的比例为1:10:90，表面羟基活性化的中空玻璃微与上述混合溶液的比例为1:10。

进一步的，步骤三中，表面接枝氰基的中空玻璃微球与酞腈树脂的质量比控制在5:100～10:100之间。

进一步的，所用酞腈树脂利用丁酮溶解得到酞腈树脂溶液，将表面接枝氰基的中空玻璃微球按照配方加入酞腈树脂溶液中。