含炔基樹(shù)脂的合成、表征及其復(fù)合材料的研究.pdf

1、論文研究的主要工作如下:
　　 (1)以3-溴丙炔、酚酞為原料，利用相轉(zhuǎn)移催化劑合成了酚酞炔基樹(shù)脂(BPPT)。討論了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、pH值、反應(yīng)的物料比等對(duì)產(chǎn)率的影響。確定了BPPT的最佳合成工藝:3-溴丙炔與酚酞的摩爾配比為2.2∶1，反應(yīng)溫度90℃，反應(yīng)時(shí)間為20h，BPPT的產(chǎn)率達(dá)90.07％。并用FT-IR、1H-NMR和13C-NMR等分析手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征;別利用DSC和TG對(duì)BPPT的熱固化行為和固化后樹(shù)

2、脂的熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明:在N2氛圍中，BPPT在237℃左右開(kāi)始聚合，峰值溫度在288℃，固化后的樹(shù)脂在344℃開(kāi)始分解，5％的分解溫度達(dá)到375℃，800℃時(shí)的殘?zhí)柯蕿?2％。與含環(huán)氧端基酚酞聚芳醚酮樹(shù)脂相比，熱性能得到很大提高。
　　 (2)以3-溴丙炔、異氰尿酸為原料，利用相轉(zhuǎn)移催化劑合成了三炔丙基異氰尿酸酯(TPIC)，用TGA表征了熱固化后的TPIC的熱性能。結(jié)果表明:熱固化后的樹(shù)脂在375℃開(kāi)始分解，80

3、0℃的殘?zhí)柯蔬_(dá)75％。其熱穩(wěn)定性能遠(yuǎn)高于三烯丙基異氰脲酸酯。
　　 (3)根據(jù)DSC曲線，TPIC的熔點(diǎn)為167℃左右，并對(duì)TPIC進(jìn)行了固化動(dòng)力學(xué)分析，用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman-Reich-Levi法分別計(jì)算了熱固化反應(yīng)活化能，它們分別為46.81kJ/mol、48.70kJ/mol和40.92kJ/mol，熱固化反應(yīng)級(jí)數(shù)都接近1，并探討了固化反應(yīng)過(guò)程與機(jī)理。通過(guò)對(duì)比分析表明，這

4、三種方法均適用于TPIC體系。
　　 (4)以酸催化酚醛樹(shù)脂和溴丙炔為主要原料，炔丙基改性的線性酚醛樹(shù)脂(PN)。以處理后的碳纖維、BPPT和炔丙基改性的酚醛樹(shù)脂原料，制備了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，并利用FT-IR分別對(duì)單體和復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，分別利用DSC和TG對(duì)炔丙基改性的酚醛樹(shù)脂的熱固化行為和固化后樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明樹(shù)脂在245℃左右開(kāi)始固化，峰值溫度在290℃，固化后的樹(shù)脂在345℃開(kāi)始分解，5％的