梁嵩,那輝*,劉晨光
(吉林大學麥克德爾米德實驗室,吉林大學化學學院,長春,130012)
雙馬來酰亞胺的復合材料既有類似普通聚酰亞胺的耐高溫、耐輻射和耐濕熱性等優良性能,又有類似環氧樹脂的易加工性能,是一種重要的先進樹脂復合材料。
雙馬來酰亞胺樹脂一般可形成高度交聯的網狀體系結構。雙馬來酰亞胺分子中兩個酰亞胺環之間的鏈段太短,其分子鏈剛性大,柔性差, 這就造成這種類型的材料脆性大,影響其力學性能。延長雙馬來酰亞胺分子中的胺端基之間橋鍵的長度,可以達到降低固化物的交聯密度,改善樹脂韌性的目的。
我們設計和制備了一種含芳香醚酮鏈段的鏈延長型雙馬來酰亞胺(AEKBMI)。較長的芳香醚酮鏈段的引入有望減小鏈段延長對雙馬來酰亞胺樹脂耐熱性能的影響。同時,可提高雙馬來酰亞胺的韌性。
雙馬來酰亞胺齊聚物多為結晶性物質,難溶于丙酮、乙醇等常用的有機溶劑,只能溶于DMF等極性強、毒性大且價格高的溶劑。這就影響了其固化的進行。而芳香醚酮結構的引入、剛性分子鏈段的延長和分子量的增加,更會降低雙馬來酰亞胺單體的溶解性。在聚合物主鏈上引入取代基或支鏈結構,對于提高齊聚物的溶解性是個有效的辦法。因為,取代基或支鏈結構的引入,可以增大其自由體積,提高其溶解性。所以,我們設計制備了以多個甲基為側基的雙馬來酰亞胺齊聚物。
首先我們從3,3’,5,5’-四甲基聯苯二酚出發,合成了具有芳香醚酮結構的雙胺(MAEKA)單體。
在AEKBMI的1H-NMR圖中我們可以看到:單體中各個氫的化學位移:3.0447(H2);6.878(H9);6.907-6.890(H7);7.099-7.082,7.182-7.65(H3,H6);7.352(H1);7.379-7.361(H8);7.831-7.791(H4,H5)。證明了AEKBMI具有如前圖所示結構。所以,我們得到了設計結構的齊聚物。
證明:AEKBMI可以溶于丙酮、乙醇、氯仿這幾種常用溶劑。
結論:紅外和核磁的表征,證明:我們合成了含芳香醚酮結構的鏈延長型雙馬來酰亞胺AEKBMI。這種雙馬來酰亞胺具有很好的溶解性,這對我們今后的工作非常有幫助。我們將在下一步的工作中對這種雙馬來酰亞胺的熱學性能以及固化實驗進行研究。
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