CN108129659A - 一种双马来酰亚胺组合物及其制备方法 - Google Patents

一种双马来酰亚胺组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种双马来酰亚胺组合物及其制备方法与应用，所述组合物包括如式I、式II和式III所示结构的化合物，本发明还提供了一种双马来酰亚胺组合物的制备方法，本发明提供的双马来酰亚胺组合物具有较高的耐热性，做成的耐热性树脂产品的加德纳色度可达到14#～18#，可使耐热性树脂组合物耐热性明显高于一般工艺制备得到的双马来酰亚胺和市售的树脂产品，浸锡实验中最高可达到19～24min不起泡，远远高于普通产品，具有优异的耐热性能，具有较高的应用价值与良好的应用前景。

Description

一种双马来酰亚胺组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于树脂材料领域，涉及一种双马来酰亚胺组合物及其制备方法。
背景技术
双马来酰亚胺是由聚酰亚胺树脂体系派生的另一类树脂体系，目前主要包括两种制备方法，一种是甲苯溶剂法，一种是丙酮溶剂法。两种方法都是在酸性催化剂条件下合成双马来酰亚胺单体，利用双马来酰亚胺在两种溶剂中的溶解度，不断洗涤、提纯，得到纯品。但是在合成过程中，会产生一种双马来酰亚胺的副产物，该副产物的合成机理目前有多种猜测，但单体结构都是双马来酰亚胺的衍生物。该副产物溶剂相中呈粘稠状流动性液体，遇水后变成颗粒状、易结块的固体，该副产物在目前的工艺上一般是当做废物处理。
目前有研究把副产物经过热水浸泡和丙酮淋洗后与烯丙基双酚A反应，应用于模塑材料。由于双马来酰亚胺本身可以与烯丙基双酚A反应，所以该工艺可能是利用了副产物中残留的双马基团，性能无法与双马来酰亚胺单体相比，应用领域受限严重。所以副产物是双马来酰亚胺合成工艺中改进过程中是以尽可能减少为目的的。二苯甲烷双马来酰亚胺的合成工艺研究(白龙腾，曹瑞军，吕燕。二苯甲烷双马来酰亚胺的合成工艺研究[J]。热固性树脂，2012(3):12-15.)中采用甲苯共沸法合成双马来酰亚胺，并采用对甲苯磺酸和硫酸作为复合催化剂，并认为一步法副产物水解后再利用的空间很小，所以有效利用一步法的副产物是比较重要的，但是此方法对于副产物也没有进一步利用，并且其耐热性较差。
同时，双马来酰亚胺组合物的下游树脂及其做成的产品，耐热性要求高，现有双马已经达到了一定水平，但仍有高端客户对双马来酰亚胺组合物的下游树脂要求更高。很多专利和文献提到了用其他方式提高耐热性，CN105295048A公开了一种高耐热性液体改性双马来酰亚胺树脂及其制备方法，提到了将3-氨基苯并环丁烯与双马来酰亚胺单体经Michael加成熔融共聚形成预聚体，降温后添加活性稀释剂保温，冷却后加入溶有催化剂的溶液，混合均匀，真空蒸除溶解催化剂的溶剂，得到高耐热性液态改性双马来酰亚胺树脂，但该专利没有考虑到在双马来酰亚胺制备过程中提高耐热性的方法。
另外，目前的市场上不仅要求双马来酰亚胺树脂的耐热性，还要求树脂外观上颜色深。目前容易想到的是引入容易变色的基团或者加入染色剂，但这些方式对产品性能会造成不可预期的影响。
因此，如何充分利用双马来酰亚胺及其副产物，开发出一种耐热性优良新型产品，解决耐热问题与颜色外观问题，对于拓展其应用与市场具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双马来酰亚胺组合物及其制备方法。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种双马来酰亚胺组合物，所述组合物包括如式I、式II和式III所示结构的化合物：
其中，R为---CH2CH2-、---CH2CH2CH2---、---CH2(CH2)4CH2---、 中的任意一种或至少两种的组合，虚线处为基团的连接位置。
本发明提供的双马来酰亚胺组合物，具有较高的耐热性，应用于耐热树脂中时，耐热性明显高于一般工艺制备得到的双马来酰亚胺和市售的树脂产品，双马来酰亚胺组合物的下游树脂的加德纳色度可达到14#～18#，浸锡起泡测试，最高时间可达到19～24min不起泡，远远高于普通产品，具有优异的耐热性能。
优选地，所述组合物中式I所示化合物、式II所示化合物与式III所示化合物的质量比为1:(0.001～0.2):(0.001～0.2)，例如可以是1:0.001:0.001、1:0.05:0.06、1:0.08:0.07、1:0.09:0.095或1:0.2:0.2。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的双马来酰亚胺组合物的制备方法，所述组合物的制备方法包括如下步骤：
(1)将有机酸与二元胺混合溶于溶剂中，回流反应、分水，而后降温，静置分层，得到不溶物，收集上层溶液和不溶物；
(2)将步骤(1)中得到的不溶物与上层溶液混合于溶剂中，加热、洗涤，而后加热回流、分水反应，过滤、结晶得到所述双马来酰亚胺组合物。
在本发明中，通过步骤(1)反应得到的双马来酰亚胺单体，继续与反应产生的不溶物(副产物)混合，并经过本发明采用的条件反应，才能够得到本发明的双马来酰亚胺组合物，而现有方法仅仅是得到双马来酰亚胺单体就停止反应，无法得到本发明具有耐热性的双马来酰亚胺组合物，效果较差。
优选地，步骤(1)中所述有机酸为马来酸酐、马来酸或富马酸中的任意一种或至少两种的组合，优选为马来酸酐。
优选地，步骤(1)中所述二元胺为乙二胺、丙二胺、己二胺、苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯醚或二氨基二苯砜中的任意一种或至少两种的组合，优选为二氨基二苯基甲烷。
优选地，步骤(1)中所述有机酸与二元胺的摩尔比为(1.5～3):1，例如可以是1.5:1、2:1、2.2:1、2.4:1、2.5:1、2.7:1、2.9:1或3:1。
优选地，步骤(1)中所述溶剂包括甲苯、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二氯甲烷中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，步骤(1)中所述溶剂包括丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二氯甲烷中的任意一种或至少两种的组合以及甲苯。
优选地，所述丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二氯甲烷中的任意一种或至少两种的组合与甲苯的重量比为(0.01～1):1，例如可以是0.01:1、0.1:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.8:1、0.9:1或1:1，优选为(0.05～0.5):1。
优选地，步骤(1)中所述溶剂为甲苯和二甲基甲酰胺的组合。
优选地，步骤(1)中所述有机酸与二元胺混合的温度为10～25℃，例如可以是10℃、13℃、15℃、18℃、20℃、24℃或25℃。优选地，步骤(1)中所述有机酸与二元胺混合之前先用溶剂溶解成均相液体。
优选地，步骤(1)中所述有机酸与二元胺的混合方式为：将二元胺在1～5h(例如可以是1h、2h、3h、4h或5h)内滴加至有机酸中或将有机酸在1～5h内滴加至二元胺中。
优选地，步骤(1)中所述回流反应在催化剂存在下进行。
优选地，所述催化剂为有机酸、强酸弱碱盐或无机酸中的一种或至少两种的组合。
优选地，所述有机酸为对甲苯磺酸、苯甲酸、氨基磺酸、苯酚磺酸、草酸、醋酸、甲酸或邻甲苯磺酸中的一种或至少两种的组合。
优选地，所述强酸弱碱盐为醋酸锌、氯化锌、硫酸锌、硫酸铜、氯化铁、氯化铵、氯化镁、硫酸铵、氯化铝或硫酸铁中的一种或至少两种的组合。
优选地，所述无机酸包括硫酸、硝酸、高锰酸、次氯酸、氯酸、高氯酸、亚硝酸、氢溴酸、氢碘酸、氢氟酸中的一种或至少两种的组合。
优选地，所述催化剂为对甲苯磺酸和/或硫酸。
优选地，当所述催化剂为强酸弱碱盐或无机酸中的任意一种或二者的组合与有机酸的混合物时，所述强酸弱碱盐或无机酸中的任意一种或二者的组合与有机酸的重量比为(0.1～3):1，例如可以是0.1:1、0.2:1、0.5:1、1:1、1.3:1、1.5:1、2:1、2.5:1或3:1。
优选地，所述催化剂与所述溶剂的重量比为(0.01～0.5):1，例如可以是0.01:1、0.05:1、0.08:1、0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1或0.5:1。
优选地，步骤(1)中所述回流反应使溶剂达到回流状态，温度为110～130℃，例如可以是110℃、115℃、120℃、125℃或130℃。
优选地，步骤(1)中所述回流反应的时间为1～6h，例如可以是1h、2h、3h、4h、5h或6h。
优选地，步骤(1)中所述分水通过分水器将体系中的水分出。
在本发明中，整个反应过程需要保持反应体系沸腾，并将体系中的水分出，以达到反应效果更优的目的。
优选地，步骤(1)中所述降温为降温至70～105℃，例如可以是70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃或105℃。
优选地，步骤(1)中所述降温后，还包括向反应体系中加入水。
优选地，所述水与步骤(1)所述溶剂的重量比为(0.1～2):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、0.8:1、1:1、1.5:1、1.8:1或2:1。
优选地，步骤(1)中加入水后，搅拌状态下在80℃～105℃静置，例如可以是80℃、85℃、90℃、95℃、100℃或105℃。
优选地，步骤(2)中所述溶剂与步骤(1)中所述溶剂相同。
优选地，步骤(2)中所述加热的温度为80～100℃，例如可以是80℃、85℃、90℃、95℃或100℃。
优选地，步骤(2)中所述洗涤的方法为：首先使用强碱弱酸盐洗涤，而后进行水洗直到溶液的pH值为4～7(例如可以是4、5、6或7)，电导率为0～20μs/m，例如可以是0、2μs/m、5μs/m、10μs/m、15μs/m或20μs/m。
优选地，所述强碱弱酸盐包括碳酸钠、醋酸钠、磷酸钠、碳酸氢钠、亚硫酸钠、硅酸钠、次氯酸钠、碳酸铵或碳酸氢铵中的一种或至少两种的组合，优选为碳酸钠。
优选地，步骤(2)中所述加热回流的温度为110～130℃，例如可以是110℃、115℃、120℃、125℃或130℃。
优选地，步骤(2)中所述加热回流的时间为0.5～6h，例如可以是0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5.5h或6h。
优选地，步骤(2)中所述分水通过分水器将体系中的水分出；
优选地，步骤(2)中所述加热回流、分水反应之后将反应体系降温、过滤除杂、进一步冷却、结晶得到所述双马来酰亚胺组合物。
在本发明中，只有通过步骤(2)的一系列反应、处理，才能够得到本发明的耐热性优异的双马来酰亚胺组合物。
优选地，本发明马来酰亚胺组合物的制备方法为：
(1)将摩尔比为(1.5～3):1有机酸与二元胺在10～25℃条件下混合溶于溶剂中，加入催化剂，加热至回流，温度为110～130℃，反应分水1～6h，而后降温至70～105℃，向体系中加入水，保持80℃～105℃静置分层，得到不溶物，收集上层溶液和不溶物；
(2)将步骤(1)中得到的不溶物与上层溶液溶于溶剂中，加热至80～100℃反应，而后用强酸弱碱盐、水洗涤直到溶液的pH值为4～7，电导率为0～20μs/m，继续加热至110～130℃回流、分水反应0.5～6h，降温至70～105℃，除杂，进一步冷却至0℃～40℃，固液分离得到所述双马来酰亚胺组合物。
第三方面，本发明提供了一种耐热树脂组合物，所述耐热树脂组合物包括如第一方面所述的双马来酰亚胺组合物以及环氧树脂、烯丙基化合物。
本发明提供的耐热树脂组合物耐热性明显高于现有产品以及通过普通方法制备得到的产品，具有非常优异的性能。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的双马来酰亚胺组合物，具有较高的耐热性，特别是应用于耐热树脂及其下游产品时，耐热性明显高于一般工艺制备得到的双马来酰亚胺和市售的树脂产品，耐热性树脂的加德纳色度可达到14#～18#，下游产品浸锡起泡测试，最高时间可达到19～24min，远远高于普通产品，具有优异的耐热性能。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的双马来酰亚胺组合物的质谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例通过以下步骤制备得到双马来酰亚胺组合物
(1)将二氨基二苯基甲烷溶解于溶剂中，在20℃、3小时内滴加进入含有马来酸酐的溶剂中，其中马来酸酐与二氨基二苯基甲烷的反应摩尔比为2:1，溶剂为甲苯，加入对甲苯磺酸，其中对甲苯磺酸与甲苯的重量比为0.25:1，加热至回流反应3h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，而后降温至80℃，向体系中加入水，静置，过滤掉反应得到的不溶物，其中水与溶剂的重量比为1:1，搅拌升温至100℃静置分层，下层水排走，收集上层溶液。
(2)将步骤(1)中得到的不溶物与上层溶液溶于甲苯中，加热至90℃反应，而后用碳酸钠、热水洗涤直到溶液的pH值为6，电导率为10μs/m，继续加热至回流反应3h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，降温至80℃，趁热除去反应生成的不溶物，搅拌状态下进一步冷却至30℃，将固体析出，固液分离得到双马来酰亚胺组合物。
将制备得到的双马来酰亚胺组合物进行质谱检测，测得的质谱结果如图1所示。
由图1可以证明，制备得到的双马来酰亚胺组合物包括3中组分，358.28的峰为双马来酰亚胺单体的峰，当参与反应的二元胺单体为二氨基二苯基甲烷时，得到的式II所示结构的化合物以及式III所示结构的化合物的特征峰分别对应于716.61和636.51，证明本发明双马来酰亚胺组合物合成成功。
实施例2
本实施例通过以下步骤制备得到双马来酰亚胺组合物
(1)将二氨基二苯基甲烷溶解于溶剂中，在25℃、1小时内滴加进入含有马来酸酐溶剂中，其中马来酸酐与二氨基二苯基甲烷的反应摩尔比为1.5:1，溶剂为甲苯与二甲基甲酰胺(甲苯与二甲基甲酰胺的重量比为1:1)，加入对甲苯磺酸，其中对甲苯磺酸与溶剂的重量比为0.5:1，加热至回流反应1h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，而后降温至70℃，向体系中加入水，静置，过滤掉反应得到的不溶物，其中水与溶剂的重量比为0.1:1，搅拌升温至80℃静置分层，下层水排走，收集上层溶液。
(2)将步骤(1)中得到的不溶物与上层溶液溶于甲苯中，加热至80℃反应，而后用碳酸钠、热水洗涤直到溶液的pH值为4，电导率为20μs/m，继续加热至回流反应0.5h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，降温至105℃，趁热除去反应生成的不溶物，搅拌状态下进一步冷却至40℃，将固体析出，固液分离得到双马来酰亚胺组合物。
实施例3
本实施例通过以下步骤制备得到双马来酰亚胺组合物
(1)将二氨基二苯基甲烷溶解于溶剂中，在10℃、5小时内滴加进入含有马来酸酐的溶剂中，其中马来酸酐与二氨基二苯基甲烷的反应摩尔比为3:1，溶剂为甲苯与丙酮(甲苯与丙酮的重量比为1:0.5)，加入对甲苯磺酸，其中对甲苯磺酸与溶剂的重量比为0.01:1，加热至回流反应6h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，而后降温至70℃，向体系中加入水，静置，过滤掉反应得到的不溶物，其中水与溶剂的重量比为2:1，搅拌升温至105℃静置分层，下层水排走，收集上层溶液。
(2)将步骤(1)中得到的不溶物与上层溶液溶于甲苯中，加热至100℃反应，而后用醋酸钠、热水洗涤直到溶液的pH值为6，电导率为0，继续加热至回流反应5h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，降温至70℃，趁热除去反应生成的不溶物，搅拌状态下进一步冷却至0，将固体析出，固液分离得到双马来酰亚胺组合物。
实施例4
本实施例通过以下步骤制备得到双马来酰亚胺组合物
(1)将二氨基二苯基甲烷溶解于溶剂中，在25℃、2小时内滴加进入含有马来酸酐的溶剂中，其中马来酸酐与二氨基二苯基甲烷的反应摩尔比为1.2:1，溶剂为甲苯与丙酮(甲苯与丙酮的重量比为1:0.01)，加入对甲苯磺酸与硫酸(对甲苯磺酸与硫酸的重量比为1:1)，其中对甲苯磺酸与溶剂的重量比为0.31:1，加热至回流反应4h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，而后降温至85℃，向体系中加入水，静置，过滤掉反应得到的不溶物，其中水与溶剂的重量比为0.8:1，搅拌升温至100℃静置分层，下层水排走，收集上层溶液。
(2)将步骤(1)中得到的不溶物与上层溶液溶于甲苯中，加热至100℃反应，而后用醋酸钠、热水洗涤直到溶液的pH值为7，电导率为0，继续加热至回流反应6h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，降温至70℃，趁热除去反应生成的不溶物，搅拌状态下进一步冷却至0℃，将固体析出，固液分离得到双马来酰亚胺组合物。
实施例5
本实施例通过以下步骤制备得到双马来酰亚胺组合物
(1)将二氨基二苯砜溶解于溶剂中，在20℃、2小时内滴加进入含有马来酸的溶剂中，其中马来酸与二氨基二苯砜的反应摩尔比为1.3:1，溶剂为甲苯，加入对甲苯磺酸与硫酸(对甲苯磺酸与硫酸的重量比为1:1)，其中对甲苯磺酸与溶剂的重量比为0.4:1，加热至回流反应4h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，而后降温至80℃，向体系中加入水，静置，过滤掉反应得到的不溶物，其中水与溶剂的重量比为0.9:1，搅拌升温至100℃静置分层，下层水排走，收集上层溶液。
(2)将步骤(1)中得到的不溶物与上层溶液溶于甲苯中，加热至100℃反应，而后用醋酸钠、热水洗涤直到溶液的pH值为6，电导率为5，继续加热至回流反应6h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，降温至75℃，趁热除去反应生成的不溶物，搅拌状态下进一步冷却至20℃，将固体析出，固液分离得到双马来酰亚胺组合物。
实施例6
本实施例通过以下步骤制备得到双马来酰亚胺组合物
(1)将二氨基二苯醚溶解于溶剂中，在22℃、2小时内滴加进入含有马来酸酐的溶剂中，其中马来酸酐与二氨基二苯醚的反应摩尔比为1.5:1，溶剂为甲苯与二氯甲烷(甲苯与二氯甲烷的重量比为1:0.5)，加入对甲苯磺酸与硫酸(对甲苯磺酸与硫酸的重量比为1:3)，其中对甲苯磺酸与溶剂的重量比为0.6:1，加热至回流反应4h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，而后降温至75℃，向体系中加入水，静置，过滤掉反应得到的不溶物，其中水与溶剂的重量比为0.9:1，搅拌升温至90℃静置分层，下层水排走，收集上层溶液。
(2)将步骤(1)中得到的不溶物与上层溶液溶于甲苯中，加热至100℃反应，而后用碳酸钠、热水洗涤直到溶液的pH值为5，电导率为5，继续加热至回流反应5h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，降温至78℃，趁热除去反应生成的不溶物，搅拌状态下进一步冷却至0，将固体析出，固液分离得到双马来酰亚胺组合物。
实施例7
本实施例通过以下步骤制备得到亚胺组合物
(1)将乙二胺溶解于溶剂中，在25℃、1小时内滴加进入含有富马酸的溶剂中，其中富马酸与乙二胺的反应摩尔比为1.5:1，溶剂为甲苯，加入对甲苯磺酸与硫酸(对甲苯磺酸与硫酸的重量比为1:0.5)，其中对甲苯磺酸与溶剂的重量比为0.1:1，加热至回流反应5h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，而后降温至80℃，向体系中加入水，静置，过滤掉反应得到的不溶物，其中水与溶剂的重量比为0.75:1，搅拌升温至97℃静置分层，下层水排走，收集上层溶液。
(2)将步骤(1)中得到的不溶物与上层溶液溶于甲苯中，加热至100℃反应，而后用碳酸铵、热水洗涤直到溶液的pH值为6，电导率为6，继续加热至回流反应6h，反应过程中用分水器将体系中的水不断分出，降温至75℃，趁热除去反应生成的不溶物，搅拌状态下进一步冷却至20℃，将固体析出，固液分离得到亚胺组合物。
对比例1
本对比例利用文献“二苯甲烷双马来酰亚胺的合成工艺研究”中公开的方法制备双马来酰亚胺，具体方法如下：
将100mL甲苯、20g顺丁烯二酸酐和3g对甲苯磺酸和硫酸复配催化剂加加入到装有温度计、冷凝器、分水器的三口烧瓶中，搅拌升温到回流状态下，约110℃逐滴加入用100mL甲苯及9mLDMF混合溶剂溶解16g二氨基二苯甲烷，约3h滴加完，然后继续回流1h停止反应。反应结束后降温至85℃，趁热滤去反应生成的残渣，用85℃的热水洗涤2次，再用5％的碳酸钠溶液洗涤至pH值接近4，再用热水洗涤1次，冷却至室温，结晶、过滤、干燥得到浅黄色粉状晶体。
对比例2
本对比例通过以下方法制备得到双马来酰亚胺组合物(整个反应过程中，不包括与反应过程中得到的不溶物继续反应的步骤)
将二氨基二苯基甲烷在20℃、3小时内滴加进入马来酸酐中，其中马来酸酐与二氨基二苯基甲烷的反应摩尔比为2:1，溶剂为甲苯，加入对甲苯磺酸，其中对甲苯磺酸与甲苯的重量比为0.25:1，加热至125℃反应3h，而后降温至80℃，趁热过滤掉反应得到的不溶物，向体系中加入水，其中水与溶剂的重量比为1:1，搅拌升温至100℃静置分层，下层水排走，收集上层溶液用水洗至pH为6，将上层溶液升温回流至体系温度120℃，并继续回流1小时，降温至35℃以下，降温析出固体。将固液分离，得到双马来酰亚胺组合物。
实施例8
将上述实施例1-7与对比例1-2制备得到的双马来酰亚胺组合物参考中国专利《改性双马酰亚胺树脂与制备方法及在覆铜板上的应用》(CN03134503.4)中具体实施例3的指标方法，制备成耐热树脂组合物及覆铜板并进行测试。
称取双马来酰亚胺组合物200g，二烯丙基双酚A120g，四溴化双酚A环氧树脂140g，放入2000mL三口反应瓶中，加热至140-150℃反应23min，降温至100℃加入丙酮、二甲基甲酰胺(70/30)500mL，降至室温，测加德纳色度。加入双氰胺3.6g，2-甲基咪唑1.2g，搅拌均匀。将上述胶液涂刷到EW210玻璃布上，待挥发分＜5％后在150℃通风干燥10min，得到半固化片。半固化裁去毛边，选择表面平整、无污迹的地方切割成100cm×100cm的正方形，取8张叠合一起，上下两面均放一张同样大小的电解铜箔，送于热压机种进行压制，压制工艺为：压制压力为2.5Mpa，170℃保压2小时，在200℃保压3小时，随压冷却至室温取出，与220℃烘箱后处理5小时，得到覆铜板。
加德纳色度测试的结果如表1所示。
表1
实施例9
将实施例8中制备得到的覆铜板切割成5cm×5cm的小块，做耐热性测试：于300℃热锡中浸泡，开始计时，直到板材表面起泡时停止计时。具体测试的结果如下表2所示。
表2
通过上述表1与表2得到的结果可以得出的结论是，本发明提供的双马来酰亚胺组合物在应用时，热压成板材于300℃热锡中浸泡，可以达到19～24min时间内不起泡，耐热性明显高于其他方法制备得到的树脂组合物以及市售的现有产品，并且本发明提供的耐热树脂组合物颜色深，加德纳色度达到了14#～18#，也远远优于其他方法制备得到的耐热树脂组合物，解决了部分客户对产品颜色的要求。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的双马来酰亚胺组合物及其制备方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种双马来酰亚胺组合物，其特征在于，所述组合物包括如式I、式II和式III所示结构的化合物：
其中，R为---CH2CH2-、---CH2CH2CH2---、---CH2(CH2)4CH2---、 中的任意一种或至少两种的组合，虚线处为基团的连接位置。
2.根据权利要求1所述的双马来酰亚胺组合物，其特征在于，所述组合物中式I所示化合物、式II所示化合物与式III所示化合物的质量比为1:(0.001～0.2):(0.001～0.2)。
3.根据权利要求1或2所述的双马来酰亚胺组合物的制备方法，其特征在于，所述组合物的制备方法包括如下步骤：
(1)将有机酸与二元胺混合溶于溶剂中，回流反应、分水，而后降温，静置分层，得到不溶物，收集上层溶液和不溶物；
(2)将步骤(1)中得到的不溶物与上层溶液混合于溶剂中，加热、洗涤，而后加热回流、分水反应，过滤、结晶得到所述双马来酰亚胺组合物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述有机酸为马来酸酐、马来酸或富马酸中的任意一种或至少两种的组合，优选为马来酸酐；
优选地，步骤(1)中所述二元胺为乙二胺、丙二胺、己二胺、苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯醚或二氨基二苯砜中的任意一种或至少两种的组合，优选为二氨基二苯基甲烷；
优选地，步骤(1)中所述有机酸与二元胺的摩尔比为(1.5～3):1；
优选地，步骤(1)中所述溶剂包括甲苯、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二氯甲烷中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)中所述溶剂包括丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二氯甲烷中的任意一种或至少两种的组合以及甲苯；
优选地，所述丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二氯甲烷中的任意一种或至少两种的组合与甲苯的重量比为(0.01～1):1，优选为(0.05～0.5):1；
优选地，步骤(1)中所述溶剂为甲苯和二甲基甲酰胺的组合；
优选地，步骤(1)中所述有机酸与二元胺混合的温度为10～25℃；
优选地，步骤(1)中所述有机酸与二元胺混合之前先用溶剂溶解成均相液体；
优选地，步骤(1)中所述有机酸与二元胺的混合方式为：将二元胺在1～5h内滴加至有机酸中或将有机酸在1～5h内滴加至二元胺中。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述回流反应在催化剂存在下进行；
优选地，所述催化剂为有机酸、强酸弱碱盐或无机酸中的一种或至少两种的组合；
优选地，所述有机酸为对甲苯磺酸、苯甲酸、氨基磺酸、苯酚磺酸、草酸、醋酸、甲酸或邻甲苯磺酸中的一种或至少两种的组合；
优选地，所述强酸弱碱盐为醋酸锌、氯化锌、硫酸锌、硫酸铜、氯化铁、氯化铵、氯化镁、硫酸铵、氯化铝或硫酸铁中的一种或至少两种的组合；
优选地，所述无机酸包括硫酸、硝酸、高锰酸、次氯酸、氯酸、高氯酸、亚硝酸、氢溴酸、氢碘酸、氢氟酸中的一种或至少两种的组合；
优选地，所述催化剂为对甲苯磺酸和/或硫酸；
优选地，当所述催化剂为强酸弱碱盐或无机酸中的任意一种或二者的组合与有机酸的混合物时，所述强酸弱碱盐或无机酸中的任意一种或二者的组合与有机酸的重量比为(0.1～3):1；
优选地，所述催化剂与所述溶剂的重量比为(0.01～0.5):1，优选为(0.01～0.5):1。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述回流反应为使溶剂达到回流状态，温度为110～130℃；
优选地，步骤(1)中所述回流反应的时间为1～6h；
优选地，步骤(1)中所述分水通过分水器将体系中的水分出；
优选地，步骤(1)中所述降温为降温至70～105℃；
优选地，步骤(1)中所述降温后，还包括向反应体系中加入水；
优选地，所述水与步骤(1)所述溶剂的重量比为(0.1～2):1；
优选地，步骤(1)中所述静置的温度80℃～105℃。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述溶剂与步骤(1)中所述溶剂相同；
优选地，步骤(2)中所述加热的温度为80～100℃；
优选地，步骤(2)中所述洗涤的方法为：首先使用强碱弱酸盐洗涤，而后进行水洗直到溶液的pH值为4～7，电导率为0～20μs/m；
优选地，所述强碱弱酸盐包括碳酸钠、醋酸钠、磷酸钠、碳酸氢钠、亚硫酸钠、硅酸钠、次氯酸钠、碳酸铵或碳酸氢铵中的一种或至少两种的组合，优选为碳酸钠。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述加热回流的温度为110～130℃；
优选地，步骤(2)中所述加热回流的时间为0.5～6h；
优选地，步骤(2)中所述分水通过分水器将体系中的水分出；
优选地，步骤(2)中所述加热回流、分水反应之后将反应体系降温、过滤除杂、进一步冷却、结晶得到所述双马来酰亚胺组合物。
9.根据权利要求3-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
(1)将摩尔比为(1.5～3):1有机酸与二元胺在10～25℃条件下混合溶于溶剂中，加入催化剂，加热至回流，温度为110～130℃，反应分水1～6h，而后降温至70～105℃，向体系中加入水，保持80℃～105℃静置分层，得到不溶物，收集上层溶液和不溶物；
(2)将步骤(1)中得到的不溶物与上层溶液溶于溶剂中，加热至80～100℃反应，而后用强酸弱碱盐、水洗涤直到溶液的pH值为4～7，电导率为0～20μs/m，继续加热至110～130℃回流、分水反应0.5～6h，降温至70～105℃，除杂，进一步冷却至0℃～40℃，固液分离得到所述双马来酰亚胺组合物。
10.一种耐热树脂组合物，其特征在于，所述耐热树脂组合物包括如权利要求1或2所述的双马来酰亚胺组合物以及环氧树脂、烯丙基化合物。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109280169A (zh) * 2018-10-31 2019-01-29 陕西硕博电子材料有限公司 双马来酰亚胺低共融混合物及其制备方法、双马来酰亚胺树脂预聚物
CN109438705A (zh) * 2018-10-31 2019-03-08 陕西硕博电子材料有限公司 双马来酰亚胺低共融混合物、制备方法及双马来酰亚胺树脂预聚物
CN109593200A (zh) * 2018-11-28 2019-04-09 苏州生益科技有限公司 一种阻燃型树脂预聚物及使用其制备的树脂组合物、半固化片和层压板
CN109851545A (zh) * 2018-12-10 2019-06-07 江苏华星新材料科技股份有限公司 一种n, n′-间苯撑双马来酰亚胺的制备方法
CN110845648A (zh) * 2019-11-26 2020-02-28 江西双宏科技电气有限公司 一种耐高温型断路器外壳
CN111592655A (zh) * 2020-05-22 2020-08-28 陕西科技大学 一种自愈合柔性复合材料及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4680347A (en) * 1985-04-23 1987-07-14 The Dow Chemical Company Thermosettable polystyrylpyrazine polymers terminated with ethylenically unsaturated groups and cured products therefrom
CN1032806A (zh) * 1987-10-08 1989-05-10 三井东化学株式会社 芳香胺树脂、它的制备方法及其在热固性树脂组合物中的应用
CN1493610A (zh) * 2003-08-19 2004-05-05 梁国正 改性双马来酰亚胺树脂与制备方法及在覆铜板中的应用
CN1733721A (zh) * 2004-08-12 2006-02-15 董树有 一种马来酰亚胺衍生物及其制备方法与应用
CN102532540A (zh) * 2012-01-16 2012-07-04 四川大学 一种含砜基多元酚型苯并噁嗪中间体及其制备方法和用途
CN103232568A (zh) * 2013-04-19 2013-08-07 江苏科技大学 一种聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料及其制备方法
CN103421206A (zh) * 2013-07-24 2013-12-04 江苏科技大学 一种丙烯腈/甲基丙烯酸共聚物泡沫塑料的制备方法
CN104193994A (zh) * 2014-08-30 2014-12-10 海安南京大学高新技术研究院 一种阻燃耐热型双马来酰亚胺树脂及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4680347A (en) * 1985-04-23 1987-07-14 The Dow Chemical Company Thermosettable polystyrylpyrazine polymers terminated with ethylenically unsaturated groups and cured products therefrom
CN1032806A (zh) * 1987-10-08 1989-05-10 三井东化学株式会社 芳香胺树脂、它的制备方法及其在热固性树脂组合物中的应用
CN1493610A (zh) * 2003-08-19 2004-05-05 梁国正 改性双马来酰亚胺树脂与制备方法及在覆铜板中的应用
CN1733721A (zh) * 2004-08-12 2006-02-15 董树有 一种马来酰亚胺衍生物及其制备方法与应用
CN102532540A (zh) * 2012-01-16 2012-07-04 四川大学 一种含砜基多元酚型苯并噁嗪中间体及其制备方法和用途
CN103232568A (zh) * 2013-04-19 2013-08-07 江苏科技大学 一种聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料及其制备方法
CN103421206A (zh) * 2013-07-24 2013-12-04 江苏科技大学 一种丙烯腈/甲基丙烯酸共聚物泡沫塑料的制备方法
CN104193994A (zh) * 2014-08-30 2014-12-10 海安南京大学高新技术研究院 一种阻燃耐热型双马来酰亚胺树脂及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李志富等: "《仪器分析技术》", 31 August 2015, 华中科技大学出版社 *
林丽美: "《药物分析学》", 30 April 2015, 吉林大学出版社 *
白龙腾等: "《二苯甲烷双马来酰亚胺的合成工艺研究》", 《热固性树脂》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109280169A (zh) * 2018-10-31 2019-01-29 陕西硕博电子材料有限公司 双马来酰亚胺低共融混合物及其制备方法、双马来酰亚胺树脂预聚物
CN109438705A (zh) * 2018-10-31 2019-03-08 陕西硕博电子材料有限公司 双马来酰亚胺低共融混合物、制备方法及双马来酰亚胺树脂预聚物
CN109593200A (zh) * 2018-11-28 2019-04-09 苏州生益科技有限公司 一种阻燃型树脂预聚物及使用其制备的树脂组合物、半固化片和层压板
CN109851545A (zh) * 2018-12-10 2019-06-07 江苏华星新材料科技股份有限公司 一种n, n′-间苯撑双马来酰亚胺的制备方法
CN110845648A (zh) * 2019-11-26 2020-02-28 江西双宏科技电气有限公司 一种耐高温型断路器外壳
CN111592655A (zh) * 2020-05-22 2020-08-28 陕西科技大学 一种自愈合柔性复合材料及其制备方法

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