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合成出含雙馬來酰亞胺的雙苯并噁嗪(MI-BZ)，經高溫固化后形成熱固性樹脂。用FTIR、NMR分析了MI和MI-BZ的化學結構;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的化學結構;用DSC對NI-BZ的固化動力學進行研究;用DMA和TGA分析了其固化物的熱穩(wěn)定性。結果

3、表明:NI-BZ的固化反應活化能為86.27 kJ/mol，反應級數(shù)為0.91; Poly(NI-BZ)樹脂空氣條件下的玻璃化轉變溫度溫度為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合成出聚醚脲型苯并噁嗪(PUBZ)，經高溫匿化后形成優(yōu)良高韌性的樹脂。用FTIR

4、、NMR分析了PUBZ的化學結構;用拉伸測試分析了含不同長度聚醚鏈PUBZ樹脂的力學性能;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樹脂的玻璃化轉變溫度越低，相反其熱穩(wěn)定性越好;在力學性能中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，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結構;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