二胺型苯并噁嗪樹(shù)脂的合成及其復(fù)合材料研究.pdf

1、苯并噁嗪樹(shù)脂憑借較高的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)、優(yōu)異的綜合性能、突出的成型加工性能等特性已然成為現(xiàn)有熱固性樹(shù)脂中的新秀，其制品已被運(yùn)用到宇航、電子信息、交通、建筑等領(lǐng)域中。其中，具有更高熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能的芳香族二胺型苯并噁嗪倍受人們推崇，發(fā)展?jié)摿薮?。但是，該?lèi)型的苯并噁嗪存在合成時(shí)易產(chǎn)生不溶性物質(zhì)、多數(shù)需要使用堿性物質(zhì)進(jìn)行調(diào)控以及繁雜的后處理等難點(diǎn)和局限性，大大阻礙了其在工業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用。因此，積極研究探索高性能芳香族苯并噁嗪的合成及其復(fù)合材料

2、，在助推苯并噁嗪應(yīng)用和工業(yè)化進(jìn)程方面具有重要意義。
　　本文從工業(yè)生產(chǎn)角度出發(fā)，以豐富廉價(jià)的苯酚、二苯甲烷二胺為主要原料，通過(guò)研究制定了一種簡(jiǎn)便、合理的合成工藝，解決了上述難點(diǎn)和局限性。以FTIR、1H-NMR、GPC和DSC等表征了產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和性能，并且成功進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室放大，產(chǎn)物結(jié)果穩(wěn)定。
　　為了制定合理的固化機(jī)制，以便得到性能良好的制品。首先，以FTIR、DSC研究了苯并噁嗪的固化過(guò)程。DSC表明150℃以下很難固化，直

3、至200℃時(shí)固化仍未完全，F(xiàn)TIR表明固化生成了酚羥基曼尼希橋結(jié)構(gòu)。其次，由非等溫DSC分析得出了理論固化溫度，即起始固化溫度為213.62℃、恒溫固化溫度為222.79℃、后處理溫度為233.34℃。最后，通過(guò)制定的固化機(jī)制，制得了外觀品質(zhì)較好的澆注體，并研究了固化物的性能。DSC表明苯并噁嗪已固化完全，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)185℃;TGA表明產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性能良好，300℃以上才發(fā)生分解，熱失重5％和10％時(shí)的溫度分別為345.79℃

4、和392.29℃，800℃下的殘?zhí)柯矢哌_(dá)52.50％;DMA表明澆注體的動(dòng)態(tài)熱性能良好，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)211.06℃;介電性能表明澆注體的介電性能優(yōu)異，介電常數(shù)和介電損耗因子分別為2.13和0.0057。
　　針對(duì)苯并噁嗪固化困難，本文對(duì)合適的固化催化劑的選擇進(jìn)行了研究。凝膠時(shí)間和DSC表明，己二酸、咪唑和無(wú)水氯化鋁均有顯著催化作用。相同加入量時(shí)，催化能力是無(wú)水氯化鋁最大，咪唑次之，己二酸最小。但是無(wú)水氯化鋁催化需要更高的溫度