摘　要：利用氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷(AEAPS)与苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)的酰亚胺反应，得到软硬段结合的有机硅聚合物。使用FT-IR对产物结构进行了表征，利用TG分析研究了产物的耐热性，考察了产物作为涂料应用时的耐腐蚀性和其他性能。结果表明：酰亚胺化产物的快失重温度在696℃左右，作为涂料使用时该产物的阻抗值比传统的环氧有机硅涂料大2～3个数量级，且涂层同时具备良好的硬度和柔韧性。
关键词：苯乙烯马来酸酐共聚物；氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷；酰亚胺化；耐热性；耐腐蚀性；阻抗

0　引　言

　　有机硅聚合物因主链由Si―O―Si链节组成，键能高达441.3 kJ／mol，除了具有很好的耐温性以外，有机硅聚合物主链结构还具有很好的柔顺性。另外有机硅聚合物还具有许多其他独特的性能，如耐腐蚀性、耐候性、低粘度、低表面能等，因而对有机硅聚合物的使用日益受到青睐。聚酰亚胺材料具有优异的耐高温、高强高模、高抗蠕变、高尺寸稳定、耐腐蚀等优点，在航空航天、空间、微电子、精密机械、医疗器械等许多高新技术领域具有广阔的应用前景。
　　同时具备上述2种材料优异性能的有机硅-聚酰亚胺类材料引起了研究人员的关注，但尚未见利用SMA与含有氨基结构的有机硅合成酰亚胺聚合物的报道。SMA树脂系苯乙烯与马来酸酐的无规共聚物，SMA分子链含有酸酐及苯环单元，具有很强的反应活性及衍生能力，在较温和的条件下易发生酯化、酰胺化、酰亚胺化等。通过对SMA分子进行设计和改造，能够合成出许多新的具有优异功能的聚合物。本文利用AEAPS分子中含有的伯胺结构与SMA分子中含有的酸酐基团发生酰亚胺化反应，实现柔性有机硅分子链段与刚性较大的酰亚胺侧链结构在分子尺寸上的软硬段结合，从而使材料具备更加优异的性能。

1　实验部分

1.1　原材料和仪器
　　氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷(AEAPS)工业级，道康宁(上海)有限公司；苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA2000，M_w=7500 g／mol)，沙多玛公司；环己酮(分析纯)，上海中试化工总公司；三乙胺(分析纯)，上海中试化工总公司；乙酸钠(分析纯)，上海中试化工总公司；乙酸酐(分析纯)，上海中试化工总公司。
　　Pyris Diamond TG／DTA型热失重分析测试仪，PE公司；EG＆G PARC283型阻抗测试仪，电化学综合测试系统；FTS-2000型红外分析测试仪，Digilab公司。
1.2　SMA酰亚胺化AEAPS
　　先量取100 mL的环己酮作为溶剂放入烧杯中，然后向烧杯中加入24.75 g SMA溶解。溶解完全后向烧杯中加入0.1 g AEAPS，在80℃下充分搅拌0.5 h，得到含有聚酰胺酸结构的产物。向上述产物的溶液中加入适量的催化剂(三乙胺、乙酸钠、乙酸酐)后，均匀涂于马口铁片上，并将铁片置于160℃烘箱中加热0.5 h，得到SMA酰亚胺化AEAPS产物，方程式见式1。

1.3　SMA酰亚胺化AEAPS产物的测试与表征
　　用红外分析测试仪FTS-2000对产物进行红外测试，波长从450～4000 cm^-1；用Pyris Diamondm TG／DTA热失重分析测试仪对产物的耐热性进行测试，升温速率为10℃／min。
1.4　SMA酰亚胺化AEAPS涂层的耐腐蚀性测试
　　在处理好(先经过砂纸打磨，然后经过丙酮、乙醇清洗晾干)的马口铁试片表面涂覆1.2中所述的混合物，并经1.2中所述的反应过程后，得到SMA酰亚胺化AEAPS涂层。在检测前置于25℃，湿度65％的恒温箱中7 d，用磁性测厚仪测量涂层厚度，保持厚度在(100±10)μm内。配置浓度为3％的NaCl溶液，将准备好的涂层放在上述溶液中浸泡一定时间后进行阻抗测试。
1.5　SMA酰亚胺化AEAPS涂层常规性能表征
　　按照GB／T 1720―1979对SMA酰亚胺化AEAPS涂层进行附着力测试；按照GB／T 6739―2006对SMA酰亚胺化AEAPS涂层进行硬度测试；按照GB／T 1731―1993对SMA酰亚胺化AEAPS涂层进行柔韧性测试。

2　结果与讨论

2.1　红外测试结果分析
　　SMA酰亚胺化AEAPS产物的红外光谱图见图1。

　　图中1074 cm^-1与750 cm^-1处是AEAPS分子结构中的Si―O―C与―Si―C的特征吸收峰，698 cm^-1是SMA分子结构中单取代苯环对应的特征吸收峰，1708 cm^-1是羰基的特征吸收峰，1332 cm^-1处对应的是酰亚胺结构中的特征吸收峰。由上述分析可知，SMA分子结构中的酸酐基团与AEAPS分子结构中的伯胺基团发生了反应，生成了聚酰亚胺结构。
2.2　热失重结果分析
　　SMA酰亚胺化AEAPS产物的热失重曲线见图2。

　　图中SMA酰亚胺化AEAPS产物的起始失重温度为240℃左右，420℃左右以后，产物重量开始保持恒定。第2次失重从606℃左右开始，快热失重温度为696℃。第1次失重主要在于体系中残留溶剂的挥发和部分未反应SMA的降解。第2次失重主要是体系中的酰亚胺结构和AEAPS分子中的主链结构开始发生降解。胡轶