[發明專利]含硅炔芳香聚三唑樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 200710043631.1
• 申請日: 2007-07-10
• 公開（公告）號: CN100500713C
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 杜磊;黃發榮;黃健翔;萬里強;張健;田建軍;扈艷紅;周燕;齊會民;沈學寧
• 申請（專利權）人: 華東理工大學;上海航天技術研究院
• 主分類號: C08F138/00
• 分類號: C08F138/00;C08F8/30;C08L49/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孫粹芳

技術領域

本發明涉及一種含硅炔芳香聚三唑樹脂及其制備方法，具體地說涉及一種利用含硅芳炔樹脂和疊氮化合物通過1，3-偶極環加成聚合反應制備的新型含硅炔芳香聚三唑樹脂，該樹脂具有良好加工性能，優良的耐熱性能和機械力學性能等，可用作先進復合材料的樹脂基體。

背景技術

樹脂基復合材料具有比強度和比模量高、可設計性強、抗疲勞性能好、耐腐蝕性能好等優點，通過材料的設計組合還可獲得特殊功能的復合材料，因此，復合材料在航空航天等工業領域獲得廣泛的應用，成為高技術領域發展最為迅速最為重要的材料。

低溫固化技術作為先進樹脂基復合材料低成本技術的一個重要發展方向，近年來，受到人們的關注。目前國內外公開報道的低溫固化復合材料的樹脂體系主要是環氧樹脂，環氧樹脂體系具有優良的工藝性能、機械性能等。但環氧樹脂的自身結構限制了其在較高溫度下使用。因此，開發新型低溫固化樹脂體系成為研究熱點。

20世紀60年代后期，Baldwin等研究發現分子結構中同時具有疊氮基和炔基的化合物，可以發生1，3-偶極加成聚合反應，生成主鏈含三唑環的線型聚合物。反應可以在較低溫度如70℃甚至室溫發生，形成的聚合物具有較高的熱穩定性[Baldwin，M.G，et?al.，JPS：Polymer?Letters，1966，4,977～979；Johnson，K.E?etal.；JPS：Polymer?Letters.1967，5,803～805]。華東理工大學杜磊、黃發榮等利用疊氮基與炔基在較低溫下發生的1，3-偶極環加成反應來制備含1，4-二取代和1，5-二取代-1，2，3-三唑環的聚三唑樹脂，成功開發了一類新型的可低溫固化的樹脂，大量研究結果表明聚三唑樹脂具有優良的加工性能、熱性能和機械性能[羅永紅等，高等學校化學學報，2006，27(1)，170～173；Lian?Xue，et?al.，Thermochimica?Acta，2006，448，147～153；Wan?Liqiang，et?al.，J.Appl.Polym.Sci.，2007，104，1038～1042]，玻璃化轉變溫度高者可達到300℃，在氮氣中熱分解溫度350℃左右；聚三唑樹脂基復合材料體系也表現出良好的機械性能和較好耐熱性能。但是已有技術中提到的聚三唑樹脂及其復合材料的耐熱性能仍然有限，其高溫性能保留率低，無法滿足更高溫度如250℃以上的使用要求。

含硅芳炔樹脂是一類新型的多炔類樹脂，固化后呈高度交聯的結構，耐高溫性能優異。硅元素的引入不但使芳炔樹脂保持了優異的耐熱性，而且賦有優良的加工性能、機械性能及高溫陶瓷化性能等。國外研究者通過格氏試劑法、氧化鎂催化脫氫聚合法、金屬鋰和鈉法等合成了多種結構的含硅芳炔樹脂。1967年蘇聯Luneva等利用乙炔格氏試劑和烷基、芳基硅、金屬鹵化物的反應制備了含硅芳炔樹脂，熱分解溫度達450～550℃[L.K.Luneva，et?al.，VysokomolekulyarnyeSoedineniya，Seriya?A，1967，9(4)：910～14.]，結構如下所示：