[发明专利]一种双马来酰亚胺/聚醚硅氧烷树脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种双马来酰亚胺/聚醚硅氧烷树脂及其制备方法。按摩尔计，本发明将双马来酰亚胺与芳香族二胺进行预反应，入再将计量的环氧封端聚醚硅氧烷（ETPS）加入进行反应，最后滴加计量的催化剂、阻聚剂和甲基丙烯酸缩水甘油酯进行接枝反应，得到含光敏性甲基丙烯酸基团的双马来酰亚胺/聚醚硅氧烷树脂。本发明提供的双马来酰亚胺/聚醚硅氧烷树脂既保留了传统双马来酰亚胺树脂优异的耐热特性与机械性能，同时硅氧链具有独特的固有构象柔顺性，增强了树脂的韧性，光敏性甲基丙烯酸基团的引入使其可以通过紫外光照射来实现其固化，有效解决双马来酰亚胺成型困难的缺点。

技术领域

本发明涉及紫外光固化材料技术领域，特别提供了一种双马来酰亚胺/聚醚硅氧烷树脂及其制备方法。

背景技术

双马来酰亚胺(BMI)的结构中含有苯环和酰亚胺环，因此BMI属于刚性的分子链，具有较高的模量和较高的强度，其结构决定了BMI树脂具有良好的耐高温性能和优异的机械性能，同时还具有耐腐蚀、耐化学腐蚀、耐潮湿、电绝缘性、阻燃性、耐辐射、尺寸稳定性等特点。此外，BMI树脂还具有与环氧树脂近似的可模塑性和流动性，与环氧树脂有类似的加工合成方法，并补充了环氧树脂耐热性低的缺陷。因此近几十年来被广泛应用到航天航空和机械电子等领域，以及胶粘剂、耐高温的绝缘材料和先进复合材料中。

但是BMI树脂的溶解性差、熔点高，聚合固化之后，其交联密度增大，使得BMI树脂产生较大的脆性，且抗冲击强度较差、断裂伸长率较小。其结构也决定了BMI的玻璃化转变温度及高，一般在250℃以上，这就导致了BMI树脂在加工成型方面需要较多的成本且困难，不利于工业化发展，韧性较差也是阻碍其广泛应用的重要影响因素。

针对现有BMI树脂制备方法的不足，研发一种性能优异并且合成工艺简单的新型双马来酰亚胺树脂将具有重要的应用价值和学术意义。

发明内容

针对现有技术的情况和不足，本发明的目的在于提供一种双马来酰亚胺/聚醚硅氧烷树脂及其制备方法。通过在双马来酰亚胺上接枝Si-O和甲基丙烯酸结构，同时提高双马来酰亚胺树脂韧性等，同时可进行紫外光固化，解决双马来酰亚胺树脂成型性差的缺点。

为了实现上述的技术目的，本发明采用的技术方案为：

一种双马来酰亚胺/聚醚硅氧烷树脂的制备方法，其步骤包括：

(1)按摩尔计，以100份双马来酰亚胺和100～200份芳香族二胺为原料进行混合，然后加入有机溶剂和0～2份催化剂1，在40～80℃下反应1～3小时，得到溶液A；

(2)按摩尔计，将50～100份的环氧封端聚醚硅氧烷(ETPS)加入溶液A中，反应时间为1～6h，得到溶液B；

(3)按摩尔计，将0～1份催化剂2、0～0.5份阻聚剂加入到溶液B中，然后缓慢滴加100～400份甲基丙烯酸缩水甘油酯，在50～70℃下反应4～12小时，即得到可双马来酰亚胺/聚醚硅氧烷树脂，它的结构式为：

上式中，R₁，R₂为所列的类别之一。

优选的，所述的双马来酰亚胺为N,N’-1,3-苯撑双马来酰亚胺、4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺或其组合。

优选的，所述的芳香族二胺为4,4’-二氨基二苯甲烷、对苯二胺、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基二苯醚或其组合。

优选的，所述的有机溶剂为丙酮、二氯乙烷、四氢呋喃、三氯甲烷、乙酸乙酯或乙腈。

优选的，步骤(1)中所述的催化剂1为冰醋酸或氯化锌。