[发明专利]一种改性双马来酰亚胺-三嗪树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能树脂及其制备方法，具体涉及一种改性双马来酰 亚胺-三嗪树脂及其制备方法，属高分子材料技术领域。

背景技术

双马来酰亚胺-三嗪树脂(BT树脂)作为一种高性能树脂，综合了双马来 酰亚胺树脂与氰酸酯树脂的优点，具有高的耐热性能、良好耐湿性、低的介 电常数和介电损耗等特性，因此BT树脂在电子电器、航空航天等尖端领域显 示出巨大的应用前景。

现代工业的飞速发展，对材料提出了更高更多的性能要求，主要表现在 更突出的热稳定性、更优的介电性能、更好的力学性能、更低的吸水率、更 佳的成型工艺性。BT树脂是一种热固性树脂，与其它热固性树脂一样，BT树 脂也存在脆性大的问题。为了解决BT树脂现有的不足，并进一步提高其性能 以满足特定领域对高性能树脂基体的要求，国内外进行了大量的研究工作。 迄今，提出的改性方法主要有：(1)采用环氧树脂改性BT树脂，该方法在 降低BT树脂成本的基础上，提高了韧性和加工工艺性，并改善了树脂对玻璃 纤维的浸润性；但是也导致改性树脂的介电常数与介电损耗较大、耐热性较 低；(2)二烯丙基双酚A改性BT树脂提高了其韧性和加工工艺性；但其耐 吸湿、耐热及介电性能均有一定程度的下降；(3)采用聚苯醚改性BT树脂， 所得树脂具有更低的介电常数和介电损耗，但是聚苯醚熔融温度高、粘度大， 与BT树脂的相容性差；(4)分别在双马来酰亚胺或氰酸酯分子结构中引入 活性基团，以期通过二者的共聚实现改性的目的，但是，该方法难度大。综 合以上可以看出，现有的这些改性方法存在的一个普遍现象是难以保持在BT 树脂原有优异性能的基础上进行改性。

超支化聚硅氧烷独特的结构使之兼具超支化聚合物的熔融黏度低、分子 可设计性高的特点以及聚硅氧烷耐热性突出、吸水率低、高阻燃性、介电性 能优异的优点，因此，其合成的研究近年来引起了广泛的关注。但是，迄今， 将超支化聚硅氧烷用于热固性树脂的改性研究工作基本集中在苏州大学，其 他的研究机构鲜见报道。

在本发明作出之前，中国发明专利“一种改性氰酸酯树脂及其制备方法” (CN101418074)中公开了一种采用受控水解法合成含环氧基的超支化聚硅氧 烷，并利用其对氰酸酯树脂进行改性的方法。在另一个中国发明专利“改性 氰酸酯及其制备方法”(CN101434700)中则公开了一种含γ-甲基丙烯酰氧 基的超支化聚硅氧烷改性氰酸酯树脂。所得的这些改性氰酸酯树脂固化温度 降低，固化物具有高韧性、更突出的热稳定性、更优异的介电性能和耐湿热 性能。文献“先进复合材料用新型RTM树脂基体的研究)([J]武汉理工大学 学报，2009，31：1-4)报道了一种超支化聚硅氧烷改性双马来酰亚胺树脂的 技术，其研究结果表明，少量HBPSi的加入不仅可以降低树脂的粘度，而且显 著提高固化物的韧性和耐热性。这些研究工作充分显示出了超支化聚硅氧烷 用于改性热固性树脂的优越性。

但是，如果将这些超支化聚硅氧烷用于改性BT树脂则存在不足，这是由 于上述含环氧基、γ-甲基丙烯酰氧基的超支化聚硅氧烷分子中存在大量的脂 肪族基团与柔性的硅氧链节，因此，所获得的改性BT树脂虽具有优于纯BT 树脂的韧性，但是改性树脂的刚性却远低于纯BT树脂的刚性，且改性树脂的 热膨胀系数(CTE)也高于纯BT树脂。另一方面，由于这些超支化聚硅氧烷 的分子结构中的活性基团均带有较长的脂肪族基团(链结)，因此它们的存 在不利于保持BT树脂的耐热性，且阻碍了聚硅氧烷优异阻燃性的体现。文献 “Novel modification of bismaleimide-triazine resin by reactive hyperbranched polysiloxane”([J]Mater.Sci，2010，45：1859)中报道了一种改 性BT树脂，它采用了0，0’-二烯丙基双酚A，在一定程度上降低了改性树 脂的耐热性。

因此，提供一种新的改性BT树脂及其制备方法以适应飞速发展的现代 工业的需求，具有重要的理论意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的是在保持原有BT树脂优异的介电性能和耐热性能的基础 上，提供一种具有韧性与刚性兼备，高阻燃性、低的CTE值与优良的加工工 艺性等综合性能优异的新型改性BT树脂及其制备方法。