[发明专利]有机硅聚酰亚胺基础聚合物、其制备的弹性体及其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及可交联的有机硅聚酰亚胺基础聚合物、其制备的弹性体、及其制备方法和应用。由此制备的弹性体具有耐高温、高强度和高模量的特点，同时具有优良的介电性能和耐久性，可以在交通事业、一般工业、文体用品、电子电器等领域得到应用。

背景技术

聚酰亚胺由于其十分稳定的芳杂环刚性结构单元，从而具有许多物理性能上的优势，如具有相当高的机械强度、耐高温性能、介电性能、化学稳定性、抗蠕变性等，是理想的耐热型高强度材料。聚酰亚胺最早应用于军工船只，近来在机械、化工、交通、微电子领域也得到广泛应用。聚酰亚胺的合成与应用的报道已经很多，例如参见：(1)Elsner，G.，J.Appl.Polymer Sci.34(1987)：815；(2)Glorstone，S.，Textbook of Physical Chemistry，2nd edition，1948，p536；(3)Hedrick，J.L.；Brown，H.R.；Volksen，W.；Sanchez，M；Plummer，C.J.G.and Hilborn，J.G.，Polymer 38(3)(1997)：605；(4)Metson，J.B.；Hyland，M.M.；Gillespie，A.；and Hemmingesen-Jensen，M.，Colloid Surf.A 93(1994)：173；(5)Wightman，J.P.；Lin.T.D.；and Webster，H.F.，Intl.J.Adhes.12(1992)：133。

传统的聚酰亚胺有难熔融、固化温度太高、刚性强、不易加工、粘接性能不理想等缺点，所以通过共聚共混改性引入柔性基团是聚酰亚胺改性的重要途径。在酰亚胺分子链上引入柔软的有机硅链段制得的有机硅聚酰亚胺共聚物，利用硅氧键结构键能高、热稳定性好、旋转自由度大、柔性好、耐候性好且热膨胀系数小的特点，在保留聚酰亚胺的高强度耐高温性能等优异性能的基础上，具备易加工、粘接性好、耐氧化、吸水率低、介电常数低等优异性能。曾经有有机硅聚酰亚胺嵌段共聚物的合成方法的报道，如：(1)James E.McGrath，DebraL.Dunson，Sue J.Mecham，and James L.Hedrick.Advances inPolymer Science，140(1999)：61；(2)U.S.Patent No.5,209,981；和(3)U.S.Patent No.6,468,664等。

但这些早期研究结果多是不交联或在苛刻条件下交联的嵌段聚合物，这限制了它们在形成聚合物结构上的化学交联能力。相比于不交联的聚合物，交联聚合物的热膨胀系数更小、抗热蠕变性更强，且其机械性能与未交联聚合物相比可成倍提高。

由于这种能够交联的有机硅聚酰亚胺基础聚合物具有如此多的优良性能，因此希望提供这种基础聚合物。

发明内容

本发明提供一种可以在湿气条件下交联的有机硅聚酰亚胺基础聚合物，它可以是有机溶剂的溶胶体形式，并且可以在室温(约25℃)下固化。

本发明还提供一种由所述有机硅聚酰亚胺基础聚合物交联获得的弹性体，它满足实际应用中的耐高温、耐溶剂、介电性能、耐膨胀性及拉伸性能等要求。

本发明还提供一种工艺简单、容易操作的制备所述有机硅聚酰亚胺基础聚合物的方法。

本发明还提供所述有机硅聚酰亚胺基础聚合物及其制备的弹性体在粘合剂、密封胶、垫片、抗缓冲层及涂料及其在机械、化工、交通、电子等领域中的应用。

本文涉及的术语“可交联”是指所涉及的聚合物在环境的湿气条件下即能够进行交联，无需另外添加交联剂。

本文涉及的术语“基础聚合物”是指能够通过进一步交联形成聚合物终产品的聚合物。

本文涉及的术语“弹性”是指所涉及的聚合物材料在外力作用下能够产生相应形变(被剪切、压缩或伸长)，且材料的形变在除去外力作用后，能快速恢复至接近原状的特性。

本文涉及的术语“形成该基础聚合物的反应组分”是指参加所述有机硅聚酰亚胺基础聚合物合成的所有反应性物质，并且包括催化剂组分(如果存在)。

具体实施方式

本发明提供的有机硅聚酰亚胺基础聚合物具有下列通式之特征结构：

式(I)中：m为1-1200的整数；

式(I)中，A可选自含芳香基的基团，结构包括但不限于：

A还可选自含硅的基团，结构包括但不限于：