CN117820641A - 一种双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双马来酰亚胺‑烯丙基氰酸酯共聚物及其制备方法。原料的重量份配比如下：氰酸酯树脂：30～50份，双马来酰亚胺树脂：10～30份。本发明具有高交联密度、高强度、低介电损耗的特点。
Description
技术领域
本发明属于高分子树脂透波复合材料技术领域，具体涉及一种双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物及其制备方法。
背景技术
透波复合材料是一类能在特定频率下传输电磁波的功能复合材料，在飞机、导弹的雷达天线罩、高性能印刷线路板以及5G通讯设备等领域被广泛应用，在航空航天、电子电气及通讯等领域发挥着重要的作用。树脂基透波复合材料一般由树脂基体和纤维增强体组成，树脂基体的性能直接影响复合材料的最终性能。
双马来酰亚胺-氰酸酯树脂具有优异的介电性能、耐高温性能、优良的力学性能，被广泛应用于耐高温透波复合材料基体树脂。本文将氰酸酯树脂与双马来酰亚胺树脂共聚，制备得到高强度、耐高温、低介电损耗的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂。CN103074026A吴广磊等制备了一种双马来酰亚胺-氰酸酯树脂，该树脂具有优异的耐热性能，但是其力学性能不佳。CN102250349B李刚等制备了一种改性双马来酰亚胺-氰酸酯树脂，该树脂具有优异的介电性能，但这种方法制备的树脂交联密度不高，耐高温性能不佳。
发明内容
本发明的目的是：提供了一种双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物及其制备方法。本发明具有高交联密度、高强度、低介电损耗的特点。
本发明的技术方案是：一种双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物，其特征在于，原料的重量份配比如下：
氰酸酯树脂：30～50份，双马来酰亚胺树脂：10～30份。
前述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物中，所述的氰酸酯树脂为含烯丙基的双酚型二氰酸酯树脂。
前述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物中，所述的双马来酰亚胺树脂为4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺、4,4’-二苯醚双马来酰亚胺或4,4’-二苯砜双马来酰亚胺的一种或多种的混合物。
前述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物，用于制作雷达天线罩、PCB基板和/或5G通讯设备。
一种如前所述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物的制备方法，包括下述步骤：
S1.将份氰酸酯树脂和双马来酰亚胺树脂单体混合，在100℃～200℃温度范围内熔融并共聚40min～150min，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯的预聚体；
S2.将步骤S1的预聚体抽真空脱气后固化即得。
前述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物的制备方法中，步骤S2中，脱气时间为1h～2h。
前述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物的制备方法中，步骤S2中，脱气温度为90℃～20℃。
前述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物的制备方法中，步骤S2中，固化温度为120℃～200℃，固化时间为8h～20h。
本发明的优点是：与现有技术相比，本发明基于氰酸酯与酰亚胺间的化学反应及烯丙基与酰亚胺间的化学反应得到，具体反应方程式如下：
本发明针对当前报道的双马来酰亚胺-氰酸酯树脂交联密度不高，力学强度不佳的问题，以含烯丙基的双酚型二氰酸酯树脂与双马来酰亚胺共聚，制备得到高交联密度、高强度、低介电损耗的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂，为透波复合材料的研制提供树脂基础。
本发明将含烯丙基的双酚型二氰酸酯树脂与马来酰亚胺树脂共聚，通过烯丙基与酰亚胺键的高活性反应，可提高共聚物的交联密度，进而制备得到高强度、耐高温、低介电损耗的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物，其可用作透波复合材料的树脂基体，在雷达天线罩、PCB基板、5G通讯设备等领域具有极大的应用前景。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示意性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域的技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体设置和方法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了结构、方法、器件的任何改进、替换和修改。在下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明实施例及实施例中的特征可以互相结合，各个实施例可以相互参考和引用。下面将结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
将30份氰酸酯单体和15份4,4’-二苯甲烷型双马来酰亚胺单体在100℃下熔融，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯预聚体，在真空烘箱中100℃下抽真空脱气1h，放入烘箱，在120℃，140℃，180℃，200℃下分别固化4h，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物。
制备得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物的玻璃化转变温度为260℃，弯曲强度为120MPa，矢量网络分析仪测试结果表明10GHz下其介电常数为2.83，损耗角正切为0.004。
实施例2
将30份氰酸酯单体和20份4,4’-二苯砜双马来酰亚胺在100℃下熔融，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯预聚体，在真空烘箱中105℃下抽真空脱气1.2h，放入烘箱，在100℃，140℃，180℃，200℃下分别固化4h，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物。
制备得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物的玻璃化转变温度为270℃，弯曲强度为115MPa，矢量网络分析仪测试结果表明10GHz下其介电常数为2.85，损耗角正切为0.005。
实施例3
将35份氰酸酯单体、10份4,4’-二苯甲烷型双马来酰亚胺单体及10份4,4’-二苯砜双马来酰亚胺在110℃下熔融，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯预聚体，在真空烘箱中120℃下抽真空脱气1.5h，放入烘箱，在120℃，140℃，180℃下分别固化4h及200℃下固化6h，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物。
制备得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物的玻璃化转变温度为265℃，弯曲强度为118MPa，矢量网络分析仪测试结果表明10GHz下其介电常数为2.81，损耗角正切为0.004。
实施例4
将30份氰酸酯单体、15份4,4’-二苯醚双马来酰亚胺单体在105℃下熔融，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯预聚体，在真空烘箱中115℃下抽真空脱气1h，放入烘箱，在120℃，140℃，180℃下及200℃下分别固化5h，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物。
制备得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物的玻璃化转变温度为273℃，弯曲强度为122MPa，矢量网络分析仪测试结果表明10GHz下其介电常数为2.82，损耗角正切为0.004。
实施例5
将35份氰酸酯单体、10份4,4’-二苯甲烷型双马来酰亚胺及15份4,4’-二苯醚双马来酰亚胺单体在115℃下熔融，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯预聚体，在真空烘箱中110℃下抽真空脱气1.5h，放入烘箱，在120℃，140℃，180℃下分别固化4h及200℃下固化4h，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物。
制备得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物的玻璃化转变温度为268℃，弯曲强度为118MPa，矢量网络分析仪测试结果表明10GHz下其介电常数为2.83，损耗角正切为0.005。
实施例6
将40份氰酸酯单体、5份4,4’-二苯甲烷型双马来酰亚胺、10份4,4’-二苯砜双马来酰亚胺、15份4,4’-二苯醚双马来酰亚胺单体在120℃下熔融，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯预聚体，在真空烘箱中120℃下抽真空脱气2h，放入烘箱，在120℃，140℃，180℃下分别固化5h及200℃下固化6h，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物。
制备得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯树脂共聚物的玻璃化转变温度为280℃，弯曲强度为125MPa，矢量网络分析仪测试结果表明10GHz下其介电常数为2.81，损耗角正切为0.004。
Claims (8)
1.一种双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物，其特征在于，原料的重量份配比如下：
氰酸酯树脂：30～50份，双马来酰亚胺树脂：10～30份。
2.根据权利要求1所述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物，其特征在于，所述的氰酸酯树脂为含烯丙基的双酚型二氰酸酯树脂。
3.根据权利要求1所述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物，其特征在于，所述的双马来酰亚胺树脂为4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺、4,4’-二苯醚双马来酰亚胺或4,4’-二苯砜双马来酰亚胺的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物，其特征在于，用于制作雷达天线罩、PCB基板和/或5G通讯设备。
5.一种如权利要求1-4任一所述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1.将份氰酸酯树脂和双马来酰亚胺树脂单体混合，在100℃～200℃温度范围内熔融并共聚40min～150min，得到双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯的预聚体；
S2.将步骤S1的预聚体抽真空脱气后固化即得。
6.根据权利要求5所述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤S2中，脱气时间为1h～2h。
7.根据权利要求5所述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤S2中，脱气温度为90℃～20℃。
8.根据权利要求5所述的双马来酰亚胺-烯丙基氰酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤S2中，固化温度为120℃～200℃，固化时间为8h～20h。
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