[发明专利]基于双马来酰亚胺的热固性形状记忆树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有高形变的基于双马来酰亚胺的热固性形状记忆树脂及其制备方法。包括如下步骤，将双马来酰亚胺和1,6‑己二硫醇加入到间甲酚中，形成溶液；在溶液中滴加三乙胺，在N₂保护和搅拌条件下，室温反应，得到线性低聚物；按质量计，将双马来酰亚胺、线性低聚物和O,O´‑二烯丙基双酚A混合，在温度130～150℃下反应25～45min，得到预聚体；将预聚体在温度130～150℃下进行真空脱泡，再经固化与后处理，得到基于双马来酰亚胺的热固性形状记忆树脂。与现有技术相比，本发明的树脂具有大的形变能力，其在编程温度下的断裂伸长率大于30%。此外，固化树脂兼具高玻璃化转变温度（131℃）和初始分解温度（＞370℃）、高韧性和突出的形状记忆性能。

技术领域

本发明涉及一种基于双马来酰亚胺的热固性形状记忆树脂及其制备方法，属于热固性形状记忆聚合物领域。

背景技术

为了空间展开结构大型化的发展趋势，空间展开结构应该具有可折叠性，并在达到指定位置后能稳定地展开。机械式展开结构和可充气展开结构是两种常用的空间展开结构，但前者存在振动大、重量大的缺点，而后者则往往表现出强度低的不足。因此，迫切需要研发质轻、高强的空间展开结构。

一类具有主动变形的特性的智能材料——形状记忆聚合物引起了研究人员的关注。其不仅可以变形，而且可以通过使用特定的物理或化学转变“锁定”暂时形状，并随后在特定的刺激（水、光、磁、热、溶剂、pH、电或化学）下，使临时形状恢复为其原始的永久形状。但空间环境中的温度谱复杂，且温度变化大，最高温度可达120℃以上，同时需在承力的环境中工作，因此，空间展开结构用形状记忆聚合物应该具有大的形变（30%）、高冲击强度、高拉伸强度和耐热性（玻璃化转变温度T_g130℃）。

形状记忆聚合物可以分为热固性和热塑性两类。一般，与热塑性聚合物相比，热固性树脂的具有良好的工艺性，表现在成型温度低，成型过程中不使用溶剂，且不需要使用专用设备。但是，现有热固性形状记忆树脂的玻璃化转变温度（T_g）大多低于120℃，但是这类热固性形状记忆聚合物的形变量一般较大。如果提高热固性形状记忆聚合物的T_g，常常减小了形变量。另一方面，热固性形状记忆聚合物通常交联密度较高，易出现脆性断裂，对裂纹敏感，并且在编程温度下的应变量往往低于30%（Feldkamp D. M., Rousseau I. A..Effect of the Deformation Temperature on the Shape-Memory Behavior of EpoxyNetworks [J]. Macromolecular Materials and Engineering, 2010, 295(8): 726-734）。为了解决这些问题，人们尝试通过引入脂族链和（或）调节交联密度等方法，但往往导致T_g降低和/或拉伸强度的劣化。

综上所述，现有技术在形状记忆聚合物研发方面取得了较大的进展，然而，研发兼具优良耐热性（T_g 130℃）、高应变、高冲击强度、高的拉伸强度的热固性形状记忆树脂依然是个巨大的挑战。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种具有高形变的基于双马来酰亚胺的热固性形状记忆树脂及其制备方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于双马来酰亚胺的热固性形状记忆树脂的制备方法，包括以下步骤：

（1） 将双马来酰亚胺和1,6-己二硫醇加入到间甲酚中，形成溶液；在溶液中滴加三乙胺，在N₂保护和搅拌条件下，室温反应，得到线性低聚物；