[發(fā)明專利]一種阻燃雙馬來酰亞胺樹脂

在審

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• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN104961895A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 李文;劉衛(wèi)濤;王憲沛;張立龍;雷東衛(wèi);李小安;李瀟;張輝輝;閆俊
• 申請（專利權）人: 西安元創(chuàng)化工科技股份有限公司
• 主分類號: C08G73/12
• 分類號: C08G73/12
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發(fā)明屬于阻燃高分子材料技術領域，具體涉及一種阻燃雙馬來酰亞胺樹脂。

背景技術

雙馬來酰亞胺樹脂(BMI)是一類具有雙鍵活性基團的雙官能團化合物，其具有優(yōu)異的耐熱性、電絕緣性、透波性、耐輻射、阻燃性、耐侯性,良好的力學性能和尺寸穩(wěn)定性。雙馬來酰亞胺樹脂成型工藝類似于環(huán)氧樹脂，被廣泛應用于航空、航天、機械、電子等工業(yè)領域中先進復合材料的樹脂基體、耐高溫絕緣材料和膠粘劑等。

隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，對聚合物材料的阻燃性、自熄性要求越來越高。BMI的聚合物在燃燒時會放出CO₂，具有一定的自熄性，但是仍難滿足阻燃要求。因此，人們在開發(fā)新型BMI樹脂時都考慮體系的阻燃因素和水平。

添加阻燃劑是提高聚合物阻燃性的有效方法。常用的阻燃劑有鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑及無機阻燃劑。其中磷系阻燃劑因其低煙、無毒、阻燃效率高等特點被人們廣泛關注，具有很好的發(fā)展前景。

有機磷系阻燃劑包括磷酸酯、亞磷酸酯、膦酸酯、有機磷鹽，還有磷雜環(huán)化合物及聚合物磷(膦)酸酯等。其中有機磷雜環(huán)化合物是有機磷化學研究熱點。有機磷雜環(huán)化合物阻燃劑主要有五元環(huán)、六元環(huán)及螺環(huán)類化合物。其中含磷六元環(huán)化合物占主導地位。近年來，以9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO)為中間體的阻燃劑的合成及應用受到了極大的關注。DOPO及其衍生物可作為反應型和添加型阻燃劑，合成的阻燃劑無鹵、無煙、無毒，不遷移，阻燃性能持久。可用于線性聚酯、聚酰胺、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等多種高分子材料阻燃處理。國外已廣泛用于電子設備用塑料、銅襯里壓層、電路板等材料的阻燃。

綜合以上可以看出，將DOPO引入雙馬樹脂制備一種新型的雙馬來酰亞胺樹脂以適應飛速發(fā)展的現(xiàn)代科學技術的需要具有重要的理論意義及實際價值。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種阻燃雙馬來酰亞胺樹脂。該阻燃雙馬來酰亞胺樹脂由含磷雜菲基團的雙馬來酰亞胺、雙馬來酰亞胺和烯丙基化合物經(jīng)過共混和固化后得到，具有耐熱性、電絕緣性、透波性、耐輻射、耐侯性，同時具有優(yōu)異的阻燃性能，其熱失重溫度大于410℃，極限氧指數(shù)(LOI)為32％～40％，防火等級達到UL94V-0標準。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種阻燃雙馬來酰亞胺樹脂，其特征在于，由雙馬來酰亞胺、烯丙基化合物和含磷雜菲基團的雙馬來酰亞胺按照100:(1～100):(1～50)的質量比混合均勻后固化制成；

所述含磷雜菲基團的雙馬來酰亞胺的結構式為：

式中-X-為：-o-或-s-。

上述的一種阻燃雙馬來酰亞胺樹脂，其特征在于，所述混合的溫度為90℃～160℃。

上述的一種阻燃雙馬來酰亞胺樹脂，其特征在于，所述固化的溫度為180℃～220℃，固化的時間為4h～8h。

上述的一種阻燃雙馬來酰亞胺樹脂，其特征在于，所述烯丙基化合物為二烯丙基雙酚A、二烯丙基雙酚S、烯丙基線性酚醛樹脂和N-烯丙基苯胺中的一種或幾種。

上述的一種阻燃雙馬來酰亞胺樹脂，其特征在于，所述雙馬來酰亞胺的結構式為：

式中-R-為：-o-或-s-。

上述的一種阻燃雙馬來酰亞胺樹脂，其特征在于，所述含磷雜菲基團的雙馬來酰亞胺的制備方法包括以下步驟：

步驟一、將DOPO溶解于非質子性溶劑中，得到DOPO溶液；所述非質子性溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、乙腈和丙酮中的一種或幾種；

步驟二、將雙馬來酰亞胺和非質子性溶劑按照1:(10～50)的摩爾比加入反應器中，在氮氣保護下，50℃～120℃條件下攪拌均勻，然后在恒溫條件下向所述反應器中滴加步驟一中所述DOPO溶液，滴加完畢后保持反應體系的溫度為90℃～160℃，攪拌反應1h～5h；所述非質子性溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、乙腈和丙酮中的一種或幾種；所述雙馬來酰亞胺的摩爾量為DOPO摩爾量的1～1.5倍；

步驟三、向步驟二中攪拌反應后的反應體系中加入有機溶劑，攪拌均勻后過濾，過濾后的濾渣經(jīng)水洗后烘干，得到含磷雜菲基團的雙馬來酰亞胺；所述有機溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、乙腈和丙酮中的一種或幾種。