聚雙環(huán)戊二烯的制備及其改性研究.pdf

1、聚雙環(huán)戊二烯(polyDCPD)是一類高性能熱固性樹脂，具有良好的加工性能及機(jī)械性能，近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。隨著研究應(yīng)用的不斷發(fā)展，對(duì)材料性能提出了越來(lái)越高的要求，因此有必要對(duì)聚雙環(huán)戊二烯的力學(xué)及熱性能進(jìn)行進(jìn)一步的改善。近年來(lái)，向雙環(huán)戊二烯中填加其它組分改性聚雙環(huán)戊二烯成為新的研究熱點(diǎn)。
　　首先，本課題采用Grubbs一代催化劑通過(guò)開環(huán)易位聚合制備聚雙環(huán)戊二烯，利用DSC研究了雙環(huán)戊二烯聚合的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，確定其固化工藝，并且探討了

2、催化劑用量對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響，研究了體系的力學(xué)性能、耐腐蝕性能及溶脹性能。結(jié)果表明，隨著催化劑用量的減少，其彎曲強(qiáng)度及彎曲模量均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)nDCPD∶nCat=1000∶1時(shí)，聚雙環(huán)戊二烯的彎曲強(qiáng)度及彎曲模量均達(dá)到最大，分別為42.1 MPa和1258.8 MPa。
　　其次，將不同形態(tài)的碳基納米粒子，例如酸化碳納米管(a-CNT)及氧化石墨烯(mGO)填加至雙環(huán)戊二烯中，考察復(fù)合材料(a-CNT/polyDCPD

3、及mGO/polyDCPD)的力學(xué)性能及熱性能。結(jié)果表明，a-CNT對(duì)于聚雙環(huán)戊二烯增韌，當(dāng)加入1.0wt％ a-CNT時(shí)，斷裂伸長(zhǎng)率增加了259.6％; mGO對(duì)于聚雙環(huán)戊二烯既增強(qiáng)又增韌，當(dāng)加入1.0wt％mGO時(shí)，拉伸強(qiáng)度增加了33.1％，拉伸模量增加了116.7％，斷裂伸長(zhǎng)率增加了230.9％。此外，mGO/polyDCPD的儲(chǔ)能模量及Tg均增大，并且填加a-CNT及mGO后體系的熱穩(wěn)定性有明顯改善。
　　最后，將含有酚酞

4、側(cè)基的雙馬來(lái)酰亞胺(PPBMI)填加至雙環(huán)戊二烯中共聚制備得到poly(PPBMI/DCPD)，考察了其力學(xué)性能及熱性能。結(jié)果表明，隨著PPBMI含量的增加，poly(PPBMI/DCPD)體系的彎曲強(qiáng)度呈先增后減的趨勢(shì)，彎曲模量則呈逐漸增大趨勢(shì)，體系的熱穩(wěn)定性呈上升趨勢(shì)，且儲(chǔ)能模量及Tg均增大。進(jìn)一步設(shè)計(jì)合成了剛性單體1，4-二（環(huán)戊二烯基亞甲基）苯(DMB)及柔性單體2，2'-二（環(huán)戊二烯基）乙醚(DCPE)，將其分別與雙環(huán)戊二烯共

5、聚，制備poly(DMB/DCPD)及poly(DCPE/DCPD)，并分別考察了其熱性能及力學(xué)性能。結(jié)果表明，poly(DMB/DCPD)體系的熱穩(wěn)定性隨著DMB含量的增加而提高，而poly(DCPE/DCPD)體系的熱穩(wěn)定性較聚雙環(huán)戊二烯下降。力學(xué)性能方面，poly(DMB/DCPD)體系的沖擊強(qiáng)度隨DMB含量的增加呈先增后減的趨勢(shì)，且儲(chǔ)能模量較聚雙環(huán)戊二烯增加。對(duì)于poly(DCPE/DCPD)體系，當(dāng)DCPE含量為60wt％時(shí)，