耐熱性和高韌性新型苯并噁嗪的合成及性能研究.pdf

1、本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1、用馬來酸酐、對氨基苯酚為原料合成N-對羥基苯基馬來酰亞胺(MI)，然后用MI、4，4-二氨基二苯醚(ODA)和多聚甲醛為原料進行曼尼希反應(yīng)合成出含雙馬來酰亞胺的雙苯并噁嗪(MI-BZ)，經(jīng)高溫固化后形成熱固性樹脂。用FTIR、NMR分析了MI和MI-BZ的化學(xué)結(jié)構(gòu);用DSC和TGA分析了其固化物的熱性能;用SEM分析了樹脂的斷裂面。結(jié)果表明:MI-BZ在235℃和266℃出現(xiàn)了兩個固化峰;Poly(

2、MI-BZ)樹脂在氮氣條件下，失重5％的溫度為438℃，在800℃的殘?zhí)悸蕿?0.2％。
　　2、用降冰片烯二酸酐、對氨基苯酚為原料合成降冰片烯酰亞胺(NI)，然后用NI、4，4-二氨基二苯醚(ODA)和多聚甲醛為原料合成出降冰片烯酰亞胺型雙苯并噁嗪(NI-BZ)，經(jīng)高溫固化后形成熱固性樹脂。用FTIR、NMR分析了NI和NI-BZ的化學(xué)結(jié)構(gòu);用DSC對NI-BZ的固化動力學(xué)進行研究;用DMA和TGA分析了其固化物的熱穩(wěn)定性。結(jié)果

3、表明:NI-BZ的固化反應(yīng)活化能為86.27 kJ/mol，反應(yīng)級數(shù)為0.91; Poly(NI-BZ)樹脂空氣條件下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度溫度為215℃，氮氣條件下，失重5％的溫度為445℃，在800℃的殘?zhí)悸蕿?3％。
　　3、用端氨基聚醚、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)制備出兩端含有氨基的聚醚型聚脲，然后用聚醚型聚脲、雙酚A和多聚甲醛為原料進行曼尼希反應(yīng)合成出聚醚脲型苯并噁嗪(PUBZ)，經(jīng)高溫匿化后形成優(yōu)良高韌性的樹脂。用FTIR

4、、NMR分析了PUBZ的化學(xué)結(jié)構(gòu);用拉伸測試分析了含不同長度聚醚鏈PUBZ樹脂的力學(xué)性能;用DMA和TGA測試分析了含不同長度聚醚鏈PUBZ樹脂的熱性能。結(jié)果表明:聚醚鏈段越長，PUBZ的固化溫度越高，PUBZ樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越低，相反其熱穩(wěn)定性越好;在力學(xué)性能中D-400/PUBZ型樹脂的韌性最好。
　　4、用苯酚(Ph)和壬基酚(NP)與多聚甲醛，對甲基環(huán)戊二胺(TAC)進行曼尼希反應(yīng)，制備出來兩種甲基環(huán)戊二胺型苯并噁嗪分

5、別簡稱為TPBZ、TNBZ，然后將兩種苯并噁嗪與環(huán)氧樹脂共混固化并和原料TAC與環(huán)氧樹脂共混固化比較。用FTIR、1H NMR分析了兩種苯并噁嗪的化學(xué)結(jié)構(gòu);用DSC對共混固化體系特性進行研究，用TGA分析了固化物的熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明:固化物TPBZ/EP的熱分解溫度比固化物TAC/EP提高32℃，最大失重速率溫度提高58℃，700℃殘?zhí)柯侍岣?1.2％，固化物TNBZ/EP的熱分解溫度比固化物TAC/EP提高42℃，最大失重速率溫度提高