雙馬來醯亞胺

用於航空、航天等領域的化合物

雙馬來醯亞胺(簡稱BMI)是由聚醯亞胺樹脂體系派生的另一類樹脂體系,是以馬來醯亞胺(MI)為活性端基的雙官能團化合物,有與環氧樹脂相近的流動性和可模塑性,可用與環氧樹脂類同的一般方法進行加工成型,克服了環氧樹脂耐熱性相對較低的缺點,因此,近二十年來得到迅速發展和廣泛應用。

簡介


雙馬來醯亞胺通式
雙馬來醯亞胺通式
雙馬來醯亞胺樹脂(BMI)以其優異的耐熱性、電絕緣性、透波性、耐輻射、阻燃性,良好的力學性能和尺寸穩定性,成型工藝類似於環氧樹脂等特點,被廣泛應用於航空、航天、機械、電子等工業領域中,先進複合材料的樹脂基體、耐高溫絕緣材料和膠粘劑等。

理化性質


熔 點:155-159℃
沸 點:584.9°Cat760mmHg
折 射 率:1.689
閃 光 點:278.3°C
密 度:1.43g/cm3
水 溶 性:Insoluble (Ibsoluble in toluene, soluble in DMF, THF)
蒸汽壓:1.15E-13mmHg at 25°C
外 觀:黃色晶體

主要性能


耐熱性

BMI由於含有苯環醯亞胺雜環及交聯密度較高而使其固化物具有優良的耐熱性,其Tg一般大於250℃,使用溫度範圍為177℃~232℃左右。脂肪族BMI中乙二胺是最穩定的,隨著亞甲基數目的增多起始熱分解溫度(Td)將下降。芳香族BMI的Td一般都高於脂肪族BMI,其中2,4.二氨基苯類的Td高於其他種類。另外,Td與交聯密度有著密切的關係,在一定範圍內Td隨著交聯密度的增大而升高。

溶解性

常用的BMI單體能溶於有機試劑如丙酮、氯仿中,而且能溶於二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等強極性、毒性大、價格高的溶劑中。這是由於BMI的分子極性以及結構的對稱性所決定的。

力學性能

BMI樹脂的固化反應屬於加成型聚合反應,成型過程中無低分子副產物放出,且容易控制。固化物結構緻密,缺陷少,因而BMI具有較高的強度和模量。但是由於固化物的交聯密度高、分子鏈剛性強而使BMl呈現出極大的脆性,它表現在抗衝擊強度差、斷裂伸長率小、斷裂韌性Gic低(<5J/m2)。而韌性差正是阻礙BMI適應高技術要求、擴大新應用領域的重大障礙,所以如何提高韌性就成為決定BMI應用及發展的技術關鍵之一。此外,BMI還具有優良的電性能、耐化學性能及耐輻射等性能。

合成方法


BMI的合成方法按照脫水工藝條件不同可分為乙酸酐脫水法、熱脫水閉環法和共沸蒸餾脫水法三種。

乙酸酐脫水法

乙酸酐脫水法是以乙酸鈉或乙酸鎳作為催化劑,二元胺與MA在溶劑中反應首先生成BMIA;然後以乙酸酐為脫水劑,BMIA脫水環化生成BMI。按照所用溶劑不同可分為DMF(N,N’一二甲基甲醯胺)法和丙酮法。
採用DMF法的優點是中間產物BMIA可溶於DMF中,使反應體系始終處於均相,從而有利於反應順利進行,並且反應產率相對較高;其缺點是溶劑毒性較大、生產成本較高且產品質量相對較差。
丙酮法的優點是副反應少、溶劑價格低廉且毒性低,缺點是BMIA從溶劑中呈固體析出、反應不均勻、溶劑用量大且回收率較低。

熱脫水閉環法

熱脫水閉環法是20世紀90年代初開發出來的一種BMI合成法(主要以甲苯、二氯乙烷和DMF為混合溶劑,對甲苯磺酸鈉為脫水劑,在較高溫度下進行脫水環化得到BMI)。此法優點是反應體系始終處於均相、產率高、三廢少且成本低,其缺點是脫水時間較長。

共沸蒸餾脫水法

共沸蒸餾脫水法(即甲苯法)是以甲苯為主溶劑,經脫水環化后形成BMI。甲苯與水雖互不相溶,但兩者能形成共沸物,在反應過程中閉環生成的水可通過蒸餾法去除。該法的優點是蒸出的溶劑經分離回收后可重複利用,而且水不斷蒸出的同時既加快了熱閉環反應的進度、減少了三廢,又提高了生產效率和降低了成本;其缺點是反應體系不均勻。
生產雙馬來醯亞胺的專業廠家有:洪湖市雙馬新材料科技有限公司 通過ISO9001:2008質量體系認證 ISO14001:2004環境體系認證企業 擁有自主研發基地--洪湖雙馬科技園