具納米尺度上微結(jié)構(gòu)的聚苯并噁嗪的的制備及其結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、聚苯并噁嗪是一類新型的熱固性樹脂,它具有優(yōu)良的硬度、熱性能、機(jī)械性能和電性能,主要表現(xiàn)在:加熱固化時(shí)無需固化劑且無需強(qiáng)酸催化,屬開環(huán)自聚合,并且無毒無小分子副產(chǎn)物產(chǎn)生,體積收縮很小,能實(shí)現(xiàn)零收縮或體積膨脹。由于它的優(yōu)異性能，聚苯并噁嗪逐漸取代傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂和不飽和聚酯。苯并噁嗪?jiǎn)误w能用酚，多聚甲醛和伯胺在溶液或熔融狀態(tài)下通過Mannich反應(yīng)合成。通過簡(jiǎn)單的方法來制備多嵌段共聚物，并且將它引入熱固性苯并噁嗪樹脂來形成納米尺度上

2、的微結(jié)構(gòu)，是制備具有綜合性能聚合物材料的一條重要的途徑。實(shí)際上也可以通過均聚物與熱固性苯并噁嗪樹脂前驅(qū)體反應(yīng)，通過原位聚合形成嵌段共聚物，從而達(dá)到在熱固性苯并噁嗪樹脂中形成納米結(jié)構(gòu)的目的。
　　本論文根據(jù)不同機(jī)理，設(shè)計(jì)合成了特定的交替嵌段共聚物和端基功能化的均聚物，采用不同的方法制備了相應(yīng)的納米結(jié)構(gòu)的苯并噁嗪樹脂，并研究了各自的結(jié)構(gòu)和性能。1.我們用通過一步法，采用Mannich反應(yīng)先合成了分子量2000左右的酚羥基封端的聚苯并噁

3、嗪前驅(qū)體，之后進(jìn)一步與氨基封端聚環(huán)氧丙烷和多聚甲醛Mannich聚合得到可交聯(lián)多嵌段共聚物4,4’-二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪-b-聚環(huán)氧丙烷PBDDM-b-PPO，并制備了含該嵌段共聚物的苯并噁嗪樹脂。通過原子力顯微鏡（AFM）、小角 X射線散射（SAXS）測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)嵌段共聚物PBDDM-b-PPO改性后的苯并噁嗪樹脂具有納米結(jié)構(gòu)，納米結(jié)構(gòu)的形成可以用反應(yīng)誘致相分離機(jī)理來解釋。熱失重分析（TGA）被用來研究含多嵌段共聚物的苯并噁嗪樹脂

4、熱穩(wěn)定性,因?yàn)镻PO相對(duì)于苯并噁嗪組分的穩(wěn)定性很差，我們便能在一個(gè)合適的溫度將 PPO裂解后殘留苯并噁嗪，采用了紅外光譜測(cè)試儀(FTIR)和場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡（FESEM）來進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)于體系的玻璃化轉(zhuǎn)變行為我們作了示差掃描量熱儀（DSC）測(cè)試。2.通過 Mannich反應(yīng)制備了苯并噁嗪封端聚環(huán)氧丙烷和苯并噁嗪封端聚環(huán)氧乙烷，并分別制備了含苯并噁嗪封端聚環(huán)氧丙烷的苯并噁嗪樹脂和苯并噁嗪封端聚環(huán)氧乙烷的苯并噁嗪樹脂，為了研究上述體系的結(jié)構(gòu)，我

5、們分別作了原子力顯微鏡（AFM）和小角X射線散射（SAXS）測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)含苯并噁嗪封端聚環(huán)氧丙烷(ba-PPO-ba)的苯并噁嗪樹脂和含苯并噁嗪封端聚環(huán)氧乙烷(ba-PEO-ba)的苯并噁嗪樹脂都形成了納米結(jié)構(gòu)，納米結(jié)構(gòu)的形成歸因于它們的苯并噁嗪端基與ba的熱交聯(lián)反應(yīng),原位聚合得到PBa-PPO-PBa和PBa-PEO-PBa嵌段，隨著固化反應(yīng)進(jìn)行，PPO和PEO的相分離被限制在了納米尺度上。對(duì)于體系的玻璃化轉(zhuǎn)變行為，我們作了示差掃描