[发明专利]阻燃耐磨材料用预聚体及其应用

说明书

本发明公开了一种阻燃耐磨材料用预聚体及其应用。具体制备为，将2‑烯丙基苯基缩水甘油醚与己二酸共混在乙腈中，在季铵盐作为催化剂的条件下发生酯化反应，得到含有可逆动态基团的双（3‑（2‑烯丙基苯氧基）‑2‑羟丙基）己二酸酯；然后将双（3‑（2‑烯丙基苯氧基）‑2‑羟丙基）己二酸酯与双马来酰亚胺、磷酸铝、氧化铝混合均匀，得到预聚体，固化制得阻燃耐磨材料。本发明预聚体制备的阻燃耐磨材料不仅具有良好耐磨性能、耐热性能和阻燃性能，而且能在热压条件下实现重塑，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种阻燃耐磨材料用预聚体及其制备与应用，属于热固性形状记忆聚合物和可回收聚合物领域。

背景技术

双马来酰亚胺是一种热固性树脂，具有优良的力学性能和耐热性能，广泛应用于航空航天等领域，目前基于双马来酰亚胺树脂的耐磨材料少见报道，大都数是作为改性剂（用量少于主体树脂）用于其他物质的改性，采用合理的工艺制备双马耐磨材料具有良好的现实意义。

氧指数（OI）是指在规定的条件下，材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。以氧所占的体积百分数的数值来表示；氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧，氧指数在26以上时在平常的空气中不能燃烧可以认为是难燃。

另外，热固性树脂被认为只可一次成型，无法重复利用，一旦耐磨产品出现裂纹等缺陷，只能报废，会造成严重的资源浪费以及环境污染。近年来，开发出的可重塑热固性SMPs不能兼具高耐热性、阻燃性能和良好的形状记忆性能，不能作为耐磨材料的应用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种具有良好形状记忆性能、高耐热性、高拉伸性能的可重塑的形状记忆双马来酰亚胺树脂预聚体及其制备方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种阻燃耐磨材料用预聚体，所述阻燃耐磨材料用预聚体的制备方法包含如下步骤：

（1）在季铵盐存在下，将2-烯丙基苯基缩水甘油醚与己二酸反应，制备双（3-（2-烯丙基苯氧基）-2-羟丙基）己二酸酯；

（2）将双（3-（2-烯丙基苯氧基）-2-羟丙基）己二酸酯、双马来酰亚胺、锌化合物、填料体系搅拌混合，得到阻燃耐磨材料用预聚体；填料体系包括环氧树脂、磷酸铝与氧化铝。

（3）将阻燃耐磨材料用预聚体体系进行热压固化与后处理，得到所述阻燃耐磨材料。

（4）将阻燃耐磨材料开裂后热压处理，得到修复的耐磨材料，实现阻燃耐磨材料的自修复。

本发明将环氧树脂加入含有氧化铝、磷酸铝的乙醇中，搅拌5小时后烘干，得到填料体系；氧化铝、磷酸铝的质量比为1∶0.6；环氧树脂为双酚A环氧树脂；氧化铝的粒径为0.3～0.4微米；磷酸铝的粒径为0.3～0.4微米。优选环氧树脂质量为氧化铝、磷酸铝质量和的10%。

本发明中，将环氧氯丙烷加入2-烯丙基苯酚、氢氧化钠、季铵盐与四氢呋喃的混合液中，反应制备2-烯丙基苯基缩水甘油醚。

上述技术方案中，步骤（1）中，2-烯丙基苯基缩水甘油醚、己二酸、季铵盐的质量比为120∶36～44∶5～10，反应的温度为65～80℃，时间为8～12h；步骤（2）中，双马来酰亚胺、双（3-（2-烯丙基苯氧基）-2-羟丙基）己二酸酯、锌化合物、填料体系的质量比为50∶70～75∶6～6.5∶6，搅拌的温度为130～135℃，时间为80～100min。

上述技术方案中，所述季铵盐为四甲基溴化铵和/或四丁基溴化铵；锌化合物为乙酰丙酮锌水合物；所述双马来酰亚胺为N,N'-4,4'-二苯甲烷双马来酰亚胺、N,N'-（1,4-亚苯基）双马来酰亚胺、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺的一种或几种。

本发明还公开了上述阻燃耐磨材料用预聚体在制备耐磨物中的应用。