近期，Polymers for Advanced Technologies在线发表了江南大学化学与材料工程学院合成与生物胶体教育部重点实验室绿色涂料与微电子材料研究室的研究成果“Bismaleimide resin co-modified by allyl ether of resveratrol and allyl ether of eugenol-grafted polysiloxane with enhanced toughness, heat resistance, and flame retardancy”（Xie et al., Bismaleimide resin co-modified by allyl ether of resveratrol and allyl ether of eugenol-grafted polysiloxane with enhanced toughness, heat resistance, and flame retardancy[J]. Polym. Adv. Technol., 2023）。江南大学2021级硕士谢凯丽为论文第一作者，魏玮副教授为论文通讯作者。
双马来酰亚胺（BMI）树脂是一种具有广泛前途的高性能热固性树脂，适用于高端应用场合。BMI树脂具有比传统环氧树脂（EP）更好的耐热性和电绝缘性等性能，使得BMI树脂可以应用于苛刻的工作条件之中。然而，树脂单体的高熔点和固化产品固有的脆性是BMI树脂不可忽视的两个缺点。用烯丙基化合物改性BMI树脂已成为克服上述缺陷的常用方法之一。其中以2,2'-二烯丙基双酚A（DBA）改性的BMI树脂（BD树脂)是最成功的案例，改性后的树脂加工性和固化制品的韧性都得到了很大程度的改善。目前，BD树脂已广泛应用于航空航天、新能源、微电子等领域。但为了满足前沿应用的需求，还需要进一步提高固化后BMI树脂的韧性和阻燃性。
在课题组之前的研究中，已经合成了一种生物基烯丙基化合物白藜芦醇烯丙基醚（AER）用于改性BMI树脂。研究发现，具有三官能团和刚性共轭二苯乙烯骨架的AER使固化树脂具有比DBA更高的交联密度和链刚性，从而具有比BD树脂固化物更好的热性能和阻燃性。然而，与BD树脂固化物相比，改性树脂的韧性有所下降。因此本课题组合成了一种新型丁香酚烯丙基醚聚硅氧烷（PMES-Allyl），通过使用AER和PMES-Allyl两种烯丙基改性剂共同改性BMI树脂，期望得到理想改性效果。具体示意图如图1所示。
通过加入改性剂AER和PMES-Allyl，固化物的冲击强度提高，这是因为作为橡胶相的PMES-Allyl有效地提高了树脂固化物的韧性（图2）。同时，AER的加入提高了固化网络的交联密度和链刚性，使得BAPA树脂在固化后表现出更为优越的热性能和更高的Tg（图3）。另外，两种改性剂的加入有助于提高材料的阻燃性（图4）。总体来看，用AER和PMES-Allyl对BMI进行共同改性得到的BAPA树脂与传统BD树脂相比，更满足实际应用。
图1 BAPA树脂固化物的网络结构及其性能
图2 BD和BAPA树脂固化物的冲击强度和弯曲强度
图3 BD和BAPA树脂固化物的（a）储能模量和损耗正切角曲线（b）TGA和微分热重（DTG）
图4 CONE测试中BD和BAPA树脂固化物的（a）热释放率、（b）总热释放率、（c）烟雾释放率和（d）总产烟率曲线
原文链接：
https://doi.org/10.1002/pat.6191
