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双马来酰亚胺

双马来亚胺(bismaleimide,BMI),简称双马,是由聚酰亚胺树脂体系派生的另一类树脂,是以马来酰亚胺(MI)为活性端基的双官能团化合物,也是一种新型先进复合材料基体树脂。

双马来酰亚胺的使用温度处于环氧树脂和聚酰亚胺之间,具有与典型热固性树脂近似的流动性和可模塑性,可采用与环氧树脂类似的加工成形方法,并且在加工过程中不放出挥发物。同时,双马来酰亚胺的耐热性、耐湿热性和抗辐射性优于环氧树脂,而且也克服了聚酰亚胺树脂成型温度高成型压力大、加工工艺较差的缺点。

双马来酰亚胺通过均聚合或通过与二胺、环氧或单一的或混合的不饱和化合物聚合形成有用的聚合物。各类材料像烯丙基乙烯基丙烯酸酯、环氧、聚及酚醛活性稀释剂和树脂可用于改进双马来酰亚胺体系的性能。

简介

双马来酰亚胺树脂(BMI)以其优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性,良好的力学性能和尺寸稳定性,成型工艺类似于环氧树脂等特点,被广泛应用于航空、航天、机械、电子等工业领域中,先进复合材料的树脂基体、耐高温绝缘材料和胶粘剂等。

理化性质

熔 点:155-159℃

沸 点:584.9°cat760mmHg

折 射 率:1.689

闪 光 点:278.3°C

密 度:1.43g/cm3

水 溶 性:Insoluble (Ibsoluble in 甲苯, soluble in DMF, 四氢呋喃)

蒸汽压:1.15E-13mmHg at 25°C

外 观:黄色晶体

主要性能

耐热性

BMI由于含有苯环酰亚胺杂环化合物及交联密度较高而使其固化物具有优良的耐热性,其Tg一般大于250℃,使用温度范围为177℃~232℃左右。脂肪族BMI中国足球协会乙级联赛二胺是最稳定的,随着CH2数目的增多起始热分解温度(Td)将下降。芳香族BMI的Td一般都高于脂肪族BMI,其中2,4.二氨基苯类的Td高于其他种类。另外,Td与交联密度有着密切的关系,在一定范围内Td随着交联密度的增大而升高。

溶解性

常用的BMI单体能溶于有机试剂如丙、三氯甲烷中,而且能溶于二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯酮(NMP)等强极性、毒性大、价格高的溶剂中。这是由于BMI的分子极性以及结构的对称性所决定的。

力学性能

BMI树脂的固化反应属于加成型聚合反应,成型过程中无低分子副产物放出,且容易控制。固化物结构致密,缺陷少,因而BMI具有较高的强度和模量。但是由于固化物的交联密度高、分子链刚性强而使BMl呈现出极大的脆性,它表现在抗冲击强度差、断裂伸长率小、断裂韧性Gic低(\u003c5J/m2)。而韧性差正是阻碍BMI适应高技术要求、扩大新应用领域的重大障碍,所以如何提高韧性就成为决定BMI应用及发展的技术关键之一。此外,BMI还具有优良的电性能、耐化学性能及耐辐射等性能。

合成方法

BMI的合成方法按照脱水工艺条件不同可分为乙酸酐脱水法、热脱水闭环法和共沸蒸馏脱水法三种。

乙酸酐脱水法

乙酸酐脱水法是以乙酸钠醋酸镍作为催化剂,二元胺与MA在溶剂中反应首先生成BMIA;然后以乙酸酐为脱水剂,BMIA脱水环化生成BMI。按照所用溶剂不同可分为DMF(N,N’一二N-甲基甲酰胺)法和丙酮法。

采用DMF法的优点是中间产物BMIA可溶于DMF中,使反应体系始终处于均相,从而有利于反应顺利进行,并且反应产率相对较高;其缺点是溶剂毒性较大、生产成本较高且产品质量相对较差。

丙酮法的优点是副反应少、溶剂价格低廉且毒性低,缺点是BMIA从溶剂中呈固体析出、反应不均匀、溶剂用量大且回收率较低。

热脱水闭环法

热脱水闭环法是20世纪90年代初开发出来的一种BMI合成法(主要以甲苯二氯乙烷和DMF为混合溶剂对甲苯磺酸钠为脱水剂,在较高温度下进行脱水环化得到BMI)。此法优点是反应体系始终处于均相、产率高、三废少且成本低,其缺点是脱水时间较长。

共沸蒸馏脱水法

共沸蒸馏脱水法(即甲苯法)是以甲苯为主溶剂,经脱水环化后形成BMI。甲苯与水虽互不相溶,但两者能形成共沸物,在反应过程中闭环生成的水可通过蒸馏法去除。该法的优点是蒸出的溶剂经分离回收后可重复利用,而且水不断蒸出的同时既加快了热闭环反应的进度、减少了三废,又提高了生产效率和降低了成本;其缺点是反应体系不均匀。

生产双马来酰亚胺的专业厂家有:洪湖市双马新材料科技有限公司 通过ISO9001:2008质量体系认证 ISO14001:2004环境体系认证企业 拥有自主研发基地--洪湖双马科技园

参考资料

双马来酰亚胺.www.chem960.com.2014-03-10