[發(fā)明專利]一種納米填充雙馬來酰亞胺樹脂及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310105205.1
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN103172862A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張秋禹;吳寅;顧軍渭;周輪偉;尹常杰
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08G73/12
• 分類號: C08G73/12;C08K3/36;C08L79/08
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有較高韌性、高耐熱性用于填充納米材料的改性雙馬來酰亞胺樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)

雙馬來酰亞胺樹脂（BMI）因其具有良好的耐高溫、耐輻射、耐濕熱、吸濕率低和熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點，已成為一種重要的復(fù)合材料基體樹脂，在航天、航空和微電子等領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。但BMI脆性較大，抗沖擊性能較差以及用來制備復(fù)合材料的工藝性差，這些缺點嚴(yán)重阻礙了BMI在材料領(lǐng)域的應(yīng)用。近幾十年來，BMI增韌和制備工藝改善一直都是高性能樹脂研發(fā)的重要內(nèi)容，不管是共聚增韌、外擴(kuò)鏈增韌、高性能熱塑性樹脂增韌，還是剛性納米粒子增韌，這些方法都普遍存在著不足，只是單一的解決增韌或者改善工藝，有的甚至犧牲了BMI的耐高溫性能。為滿足現(xiàn)今高速發(fā)展的科技和工業(yè)，一種兼具優(yōu)異的工藝性，突出的韌性和耐熱性的新型樹脂體系的研制已迫在眉睫。

北京航空材料研究院申請的中國專利“納米復(fù)合雙馬來酰亞胺樹脂及其制備方法”（CN12000015）公開了一種適用于納米復(fù)合的雙馬來酰亞胺樹脂，以及在這種雙馬來酰亞胺樹脂中填充納米材料的納米復(fù)合技術(shù)及其復(fù)合材料的制備方法。這項專利只涉及到雙馬來酰亞胺和粘土的結(jié)合，沒有深入BMI的性能和工藝。蘇州大學(xué)顧嬡娟等人申請的中國專利“超支化聚硅氧烷改性雙馬來酰亞胺樹脂”（CN101775139），公開了一種用超支化改性雙馬來酰亞胺樹脂的制備方法。這項專利雖然證實了超支化聚硅氧烷在熱固性樹脂增韌方面有效果，但是其硅氧烷水解程度的不可控性而致使反應(yīng)程度不可控，對熱固性樹脂的增韌存在效果不突出、不穩(wěn)定性等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種納米填充雙馬來酰亞胺樹脂及其制備方法，提供一種具有突出的韌性，優(yōu)異的耐高溫性和良好的工藝性的適用于納米填充的改性雙馬來酰亞胺樹脂及其制備方法。

技術(shù)方案

一種納米填充雙馬來酰亞胺樹脂，其特征在于原料組份按重量份數(shù)計比例如下：100份雙馬來酰亞胺，25～70份二烯丙基雙酚A、0.5～10份γ-（乙二胺基）丙基甲基二甲氧基硅烷和0.4～5份二氧化硅。

所述雙馬來酰亞胺為N,N'-4,4'-二苯甲烷雙馬來酰亞胺。

所述的二氧化硅為氣相二氧化硅，粒徑在30～50nm。

一種制備納米填充雙馬來酰亞胺樹脂的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將雙馬來酰亞胺、二烯丙基雙酚A和γ-（乙二胺基）丙基甲基二甲氧基硅烷按比例在常溫常壓條件下混合均勻，在室溫的環(huán)境下反應(yīng)40～100分鐘；

步驟2：密封升溫至40℃～60℃，再加入20～50份的二氧化硅的乙醇溶液，攪拌均勻，反應(yīng)20～40分鐘；所述二氧化硅的乙醇溶液，按重量份計為：二氧化硅的乙醇溶液100份和二氧化硅1～10份；

步驟3：然后升溫至130℃～150℃，保持在攪拌的條件下反應(yīng)30～100分鐘，真空去氣泡后，得到納米填充雙馬來酰亞胺樹脂。

一種使用所述納米填充雙馬來酰亞胺樹脂的方法，其特征在于：將納米填充雙馬來酰亞胺樹脂進(jìn)行澆模，經(jīng)過160℃固化2小時，180℃固化2小時，200℃固化2小時，240℃下后處理4小時。

有益效果

本發(fā)明提出的一種納米填充雙馬來酰亞胺樹脂及其制備方法，采用的制備方法不但簡化了工藝條件，而且易于控制，混合過程無需特殊的混合裝置。采用本發(fā)明的方法制備的納米填充雙馬來酰亞胺樹脂預(yù)聚物，在丙酮等有機(jī)溶劑中具有很好的溶解性，這對于制作高性能復(fù)合材料非常有利。此外，相比于其他雙馬來酰亞胺樹脂，本發(fā)明所制得的納米填充雙馬來酰亞胺樹脂的熔融黏度小、溶劑溶解性，得到的固化樹脂的韌性、熱穩(wěn)定性等綜合性能都有明顯提升。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實施例1：

1、把100g的N,N'-4,4'-二苯甲烷雙馬來酰亞胺，43g的二烯丙基雙酚A和5.75g的γ-（乙二胺基）丙基甲基二甲氧基硅烷在室溫條件下攪拌混合均勻，在室溫環(huán)境下反應(yīng)90分鐘；升溫至60℃，加入20g二氧化硅的乙醇溶液（其中0.42g二氧化硅），封閉環(huán)境下攪拌均勻，反應(yīng)30分鐘；升溫至140℃，保持?jǐn)嚢璧臈l件下反應(yīng)40分鐘，確保乙醇完全揮發(fā)，經(jīng)真空除氣泡處理后得到一種納米填充雙馬來酰亞胺樹脂。