[发明专利]一种改性双马来酰亚胺树脂的制备

说明书

本发明公开了一种含氮炔丙基化合物改性双马来酰亚胺树脂的制备方法。所述改性双马来酰亚胺树脂由A、B两种组分在熔融状态下预聚得到，其中A组分为双马来酰亚胺单体4,4’‑双马来酰亚胺基二苯甲烷，B组分为N,N,N’,N’‑四炔丙基芳香二胺化合物，该预聚改性树脂通过电子束辐照固化或热固化工艺制备树脂固化物。本发明所制得的改性双马来酰亚胺树脂具有良好的可溶可熔加工性能，其固化物的耐热性和阻燃性能均优于传统的改性双马来酰亚胺树脂。电子束辐照固化双马来酰亚胺树脂具有能耗低，固化速度快的优点，其应用潜力大。

技术领域

本发明属于高性能热固性树脂领域，具体地说，涉及一种具有优异耐热性和阻燃性能的改性双马来酰亚胺树脂的制备方法，以及电子束辐照固化和热固化改性双马来酰亚胺树脂的工艺。

背景技术

双马来酰亚胺(BMI)树脂是由聚酰亚胺(PI)树脂体系派生的一类高性能热固性树脂，是以马来酰亚胺(MI)为活性端基的双官能团化合物，具有耐高温、耐辐射、耐湿热、模量高、吸湿率低和热膨胀系数小等优良特性。因此，双马来酰亚胺树脂可用作高性能复合材料基体、耐磨材料、耐高温绝缘材料和高温结构胶黏剂等，在航空航天、电子电气等工业领域应用广泛。传统的双马来酰亚胺树脂是以双马来酰亚胺单体和二烯丙基双酚A共混制备而成，马来酰亚胺基团很容易与烯丙基发生加成反应，两种组分在一定温度下进行一段时间的预聚后即可形成均相溶液，且具有较宽的低黏度加工窗口，树脂固化物具有良好的耐热性和力学性能。1980年代，Giby-Geigy公司开创了烯丙基化合物改性双马来酰亚胺的新方法，推出了XU292改性双马来酰亚胺树脂体系。后续市场陆续推出了QY8911系列和“CYCOM5250”系列等。

为满足高性能马来酰亚胺树脂的应用需求，已开展环保的无卤、无磷本征阻燃的双马来酰亚胺树脂的研究。双硫对苯基烯丙基醚与BDM在140℃预聚后在150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/2h+240℃/4h固化制备了，其T_g可达341℃(Polymer,2020,203:122769.)。生物基的白藜芦醇烯丙基醚共聚改性BDM，在150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/2h+240℃/4h下固化后，树脂的T_g和T_d5分别为388℃和415℃，极限氧指数为37.7％(V-0级)(PolymDegrad Stab,2021,193:109717.)。烯丙基丁香油酚醚接枝至聚硅氧烷，与BDM在140℃预聚30min后在150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/2h+240℃/4h固化，树脂的极限氧指数为34.6％(UL-94V-0)，热释放率峰值(PHRR)、总热释放(THR)和总烟气产量(TSP)分别下降了58.6％、33.1％和41.9％(EurPolym J,2022,180:111594.)3,4-二羟基苯甲醛烯丙基醚化后与二氨基苯基甲烷(DDM)反应生成Schiff碱，与BDM共聚后在150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+230℃/8h固化后，树脂的T_g可达343.5℃，极限氧指数为36.4％(PolymAdvTechnol,2022,33:1642-1654.)。