摘　要：利用氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷(AEAPS)與苯乙烯馬來酸酐共聚物(SMA)的酰亞胺反應，得到軟硬段結合的有機硅聚合物。使用FT-IR對產物結構進行了表征，利用TG分析研究了產物的耐熱性，考察了產物作為涂料應用時的耐腐蝕性和其他性能。結果表明：酰亞胺化產物的快失重溫度在696℃左右，作為涂料使用時該產物的阻抗值比傳統的環氧有機硅涂料大2～3個數量級，且涂層同時具備良好的硬度和柔韌性。
關鍵詞：苯乙烯馬來酸酐共聚物；氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷；酰亞胺化；耐熱性；耐腐蝕性；阻抗

0　引　言

　　有機硅聚合物因主鏈由Si―O―Si鏈節組成，鍵能高達441.3 kJ／mol，除了具有很好的耐溫性以外，有機硅聚合物主鏈結構還具有很好的柔順性。另外有機硅聚合物還具有許多其他獨特的性能，如耐腐蝕性、耐候性、低粘度、低表面能等，因而對有機硅聚合物的使用日益受到青睞。聚酰亞胺材料具有優異的耐高溫、高強高模、高抗蠕變、高尺寸穩定、耐腐蝕等優點，在航空航天、空間、微電子、精密機械、醫療器械等許多高新技術領域具有廣闊的應用前景。
　　同時具備上述2種材料優異性能的有機硅-聚酰亞胺類材料引起了研究人員的關注，但尚未見利用SMA與含有氨基結構的有機硅合成酰亞胺聚合物的報道。SMA樹脂系苯乙烯與馬來酸酐的無規共聚物，SMA分子鏈含有酸酐及苯環單元，具有很強的反應活性及衍生能力，在較溫和的條件下易發生酯化、酰胺化、酰亞胺化等。通過對SMA分子進行設計和改造，能夠合成出許多新的具有優異功能的聚合物。本文利用AEAPS分子中含有的伯胺結構與SMA分子中含有的酸酐基團發生酰亞胺化反應，實現柔性有機硅分子鏈段與剛性較大的酰亞胺側鏈結構在分子尺寸上的軟硬段結合，從而使材料具備更加優異的性能。

1　實驗部分

1.1　原材料和儀器
　　氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷(AEAPS)工業級，道康寧(上海)有限公司；苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA2000，M_w=7500 g／mol)，沙多瑪公司；環己酮(分析純)，上海中試化工總公司；三乙胺(分析純)，上海中試化工總公司；乙酸鈉(分析純)，上海中試化工總公司；乙酸酐(分析純)，上海中試化工總公司。
　　Pyris Diamond TG／DTA型熱失重分析測試儀，PE公司；EG＆G PARC283型阻抗測試儀，電化學綜合測試系統；FTS-2000型紅外分析測試儀，Digilab公司。
1.2　SMA酰亞胺化AEAPS
　　先量取100 mL的環己酮作為溶劑放入燒杯中，然后向燒杯中加入24.75 g SMA溶解。溶解完全后向燒杯中加入0.1 g AEAPS，在80℃下充分攪拌0.5 h，得到含有聚酰胺酸結構的產物。向上述產物的溶液中加入適量的催化劑(三乙胺、乙酸鈉、乙酸酐)后，均勻涂于馬口鐵片上，并將鐵片置于160℃烘箱中加熱0.5 h，得到SMA酰亞胺化AEAPS產物，方程式見式1。

1.3　SMA酰亞胺化AEAPS產物的測試與表征
　　用紅外分析測試儀FTS-2000對產物進行紅外測試，波長從450～4000 cm^-1；用Pyris Diamondm TG／DTA熱失重分析測試儀對產物的耐熱性進行測試，升溫速率為10℃／min。
1.4　SMA酰亞胺化AEAPS涂層的耐腐蝕性測試
　　在處理好(先經過砂紙打磨，然后經過丙酮、乙醇清洗晾干)的馬口鐵試片表面涂覆1.2中所述的混合物，并經1.2中所述的反應過程后，得到SMA酰亞胺化AEAPS涂層。在檢測前置于25℃，濕度65％的恒溫箱中7 d，用磁性測厚儀測量涂層厚度，保持厚度在(100±10)μm內。配置濃度為3％的NaCl溶液，將準備好的涂層放在上述溶液中浸泡一定時間后進行阻抗測試。
1.5　SMA酰亞胺化AEAPS涂層常規性能表征
　　按照GB／T 1720―1979對SMA酰亞胺化AEAPS涂層進行附著力測試；按照GB／T 6739―2006對SMA酰亞胺化AEAPS涂層進行硬度測試；按照GB／T 1731―1993對SMA酰亞胺化AEAPS涂層進行柔韌性測試。

2　結果與討論

2.1　紅外測試結果分析
　　SMA酰亞胺化AEAPS產物的紅外光譜圖見圖1。

　　圖中1074 cm^-1與750 cm^-1處是AEAPS分子結構中的Si―O―C與―Si―C的特征吸收峰，698 cm^-1是SMA分子結構中單取代苯環對應的特征吸收峰，1708 cm^-1是羰基的特征吸收峰，1332 cm^-1處對應的是酰亞胺結構中的特征吸收峰。由上述分析可知，SMA分子結構中的酸酐基團與AEAPS分子結構中的伯胺基團發生了反應，生成了聚酰亞胺結構。
2.2　熱失重結果分析
　　SMA酰亞胺化AEAPS產物的熱失重曲線見圖2。

　　圖中SMA酰亞胺化AEAPS產物的起始失重溫度為240℃左右，420℃左右以后，產物重量開始保持恒定。第2次失重從606℃左右開始，快熱失重溫度為696℃。第1次失重主要在于體系中殘留溶劑的揮發和部分未反應SMA的降解。第2次失重主要是體系中的酰亞胺結構和AEAPS分子中的主鏈結構開始發生降解。胡軼