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?jī)?nèi)容如下:
　　1、用馬來(lái)酸酐、對(duì)氨基苯酚為原料合成N-對(duì)羥基苯基馬來(lái)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(jìn)行曼尼希反應(yīng)合成出含雙馬來(lái)酰亞胺的雙苯并噁嗪(MI-BZ)，經(jīng)高溫固化后形成熱固性樹(shù)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(shù)脂的斷裂面。結(jié)果表明:MI-BZ在235℃和266℃出現(xiàn)了兩個(gè)固化峰;Poly(

2、MI-BZ)樹(shù)脂在氮?dú)鈼l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(duì)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(shù)脂。用FTIR、NMR分析了NI和NI-BZ的化學(xué)結(jié)構(gòu);用DSC對(duì)NI-BZ的固化動(dòng)力學(xué)進(jìn)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(jí)數(shù)為0.91; Poly(NI-BZ)樹(shù)脂空氣條件下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度溫度為215℃，氮?dú)鈼l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(jìn)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(shù)脂。用FTIR

4、、NMR分析了PUBZ的化學(xué)結(jié)構(gòu);用拉伸測(cè)試分析了含不同長(zhǎng)度聚醚鏈PUBZ樹(shù)脂的力學(xué)性能;用DMA和TGA測(cè)試分析了含不同長(zhǎng)度聚醚鏈PUBZ樹(shù)脂的熱性能。結(jié)果表明:聚醚鏈段越長(zhǎng)，PUBZ的固化溫度越高，PUBZ樹(shù)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(shù)脂的韌性最好。
　　4、用苯酚(Ph)和壬基酚(NP)與多聚甲醛，對(duì)甲基環(huán)戊二胺(TAC)進(jìn)行曼尼希反應(yīng)，制備出來(lái)兩種甲基環(huán)戊二胺型苯并噁嗪分

5、別簡(jiǎn)稱為T(mén)PBZ、TNBZ，然后將兩種苯并噁嗪與環(huán)氧樹(shù)脂共混固化并和原料TAC與環(huán)氧樹(shù)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(duì)共混固化體系特性進(jìn)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