含磷聚苯并噁嗪的分子設(shè)計、合成及其阻燃改性環(huán)氧樹脂的研究.pdf

1、苯并噁嗪樹脂是一種新型開環(huán)聚合酚醛樹脂，能通過開環(huán)聚合反應(yīng)生成類似酚醛樹脂結(jié)構(gòu)，其原料來源廣、分子設(shè)計性強、制備簡單、性能優(yōu)異、固化時無揮發(fā)物，制品空隙率和收縮率低等優(yōu)點。其制品具有優(yōu)異的機械性能、耐熱性、電絕緣性、尺寸穩(wěn)定性、成型加工性、阻燃性及低煙霧性，具有廣泛的用途。然而，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，聚苯并噁嗪的性能已不足以滿足苛刻環(huán)境下的使用，目前許多工作都在追求更高性能的聚苯并噁嗪。制備經(jīng)特殊設(shè)計的苯并噁嗪是獲取高性能聚苯并噁嗪的有效

2、途徑，本文以不同的胺源、酚源分別將磷元素引入苯并噁嗪體系，合成出三種不同含磷的苯并噁嗪，達到獲取高耐熱性聚苯并噁嗪的目標。
　　本文以苯基二氯膦和間苯二酚為原料合成含磷中間體酚，以其為酚源與甲醛、苯胺或烯丙基胺反應(yīng)合成兩種含磷苯并噁嗪。利用1HNMR和FTIR對其分子結(jié)構(gòu)進行表征，表明成功制備出兩種含磷苯并噁嗪，加料順序、反應(yīng)時間、攪拌速度以及溶劑類型均對苯并噁嗪產(chǎn)物有不同的影響。采用DSC研究了苯并噁嗪的固化反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)含苯磷苯胺

3、型并噁嗪樹脂的固化過程從135℃開始放熱，到261℃放熱結(jié)束，反應(yīng)熱為213J/g；含磷烯丙基胺型苯并噁嗪的固化溫度為216℃，反應(yīng)熱為139.8J/g。利用TGA研究了含苯磷苯并噁嗪樹脂的熱穩(wěn)定性能，結(jié)果表明含苯磷苯并噁嗪聚合物的5％和10%熱失重溫度分別為267℃和293℃，在800℃時殘?zhí)几哌_53%。；含磷烯丙基胺型苯并噁嗪聚合物的5%和10%熱失重溫度分別為269℃和315℃，800℃時殘?zhí)几哌_51%。結(jié)果表明所合成的兩種磷苯并

4、噁嗪樹脂均具有良好的熱穩(wěn)定性。
　　以雙酚A、多聚甲醛、烯丙基胺和DOPO以兩種途徑合成含DOPO的苯并噁嗪，一種途徑是先以雙酚A、多聚甲醛和烯丙基胺反應(yīng)生成含烯丙基的苯并噁嗪，再利用DOPO和烯丙基上的雙鍵反應(yīng)生成含DOPO的苯并噁嗪；另一種途徑是先以DOPO和烯丙基胺反應(yīng)生成含DOPO的胺，然后再以雙酚A和多聚甲醛合成含DOPO的苯并噁嗪。FTIR譜圖表明兩種途徑均可成功合成含DOPO的苯并噁嗪。
　　把上述合成的含有D