[发明专利]噁嗪和炔化合物改性含硅芳炔树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学化工技术领域的一种改性含硅芳炔树脂及其制备方法，具体地说涉及一种含硅芳炔聚合物、苯并噁嗪类化合物和炔丙基醚类化合物三者共聚的改性含硅芳炔树脂。

背景技术

含硅芳炔树脂是一类新型的多炔类树脂，固化后呈高度交联的结构，不仅具有优异的耐热性、耐烧蚀性能，而且具有优良的加工性能、机械性能及高温陶瓷化性能等。

迄今已有多种结构的含硅芳炔树脂的报道，如：Luneva等人利用乙炔格氏试剂和烷基、芳基硅卤化物的反应制备了含硅炔类树脂（L.K.Luneva, A.M. Sladkov, and V.V. Korshak, Vysokomolekulyarnye Soedineniya, Seriya A, 1967, 9(4)：910-914.），所述含硅炔类树脂的耐热可达450℃～550℃。日本人Itoh等使用氧化镁作为催化剂合成了含硅氢芳炔树脂——MSP树脂（a. M. Itoh, M. Mitsuzuka, K. Iwata, K. Inoue. Macromolecules, 1994, 27:7917-7917. b. M. Itoh, K. Inoue, et al., Journal of Materials Science, 2002, 37: 3795.），所述MSP树脂固化后具有优异的热性能，但是，由于材料的脆性和固化过程中的收缩，致使该复合材料的力学性能不佳。Ohshita等人通过金属锂法合成了一系列侧基为芳炔基团的含硅聚合物（a. J. Ohshita, A. Yamashita, T. Hiraoka, A. Shimpo, A. Kunai, M. Ishikawa. Macromolecules, 1997, 30：1540-1549；b. J. Ohshita, A. Shinpo, A. Kunai. Macromolecules, 1999, 32: 5998-6002），该类聚合物具有优异的热稳定性，1000℃时的失重率为17%。Buvat 等人合成了苯乙炔封端的含硅氢芳炔树脂，又称BLJ树脂（Pierrick Buvat., et al.,  SAMPE Symp., 2000, 46:134-144），固化树脂低于450℃未出现玻璃化转变，在氩气下1000℃分解残留率为80%。2002年以来，华东理工大学黄发荣教授等也制备了多种结构的含硅芳炔树脂（① 严浩，齐会民，黄发荣，石油化工，2004，33(9)，880-884； ②中国专利ZL 200510027518.5； ③Fan Wang，et al., Polymer Bulletin，2006，56，19-26），所述的含硅芳炔树脂改善了芳炔树脂的工艺性能、贮存稳定性和机械性能等。

综上所述，现有的含硅芳炔树脂虽各具优良的特性，但是，树脂固化后脆性仍偏大、与纤维的粘结性不够理想。黄发荣等人采用芳乙炔基苯并噁嗪类化合物对含硅芳炔树脂进行了改性，获得了具有良好耐高温性能和力学性能的改性含硅芳炔树脂（中国专利ZL 200710044519.X），但是，该树脂粘度较高，不利于加工。于是，又采用炔丙基醚类化合物对含硅芳炔树脂进行改性，获得具有良好工艺性能和力学性能的改性含硅芳炔树脂（中国专利ZL 200910047842.1），但其耐高温性能低于芳乙炔基苯并噁嗪类化合物改性的含硅芳炔树脂。

发明内容

本发明的目的是要解决上述的问题，在保留含硅芳炔树脂耐高温特性的前提下，改善树脂的工艺性能、力学性能和与纤维的复合性，因此，本发明提出了将苯并噁嗪类化合物和炔丙基醚类化合物共同与含硅芳炔聚合物共聚，制得一种新型的改性含硅芳炔树脂；该改性含硅芳炔树脂不仅可以保留含硅芳炔聚合物的耐高温性能，而且在与单一组分改性含硅芳炔树脂的比较中具有更为优良的工艺性能和力学性能；本发明的第二目的是，提供所述改性含硅芳炔树脂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种改性含硅芳炔树脂，其特征是，其组成的重量份数为：

含硅芳炔聚合物    50～90份；

苯并噁嗪类化合物   5～25份； 

炔丙基醚类化合物   5～25份；

所说含硅芳炔聚合物的化学结构为：

式（1）中；R为H或CH = CH₂或C₁～C₆脂肪族的烃基， 

n为2～6；