兩種腰果酚基苯并噁嗪的制備及性能研究.pdf

1、苯并噁嗪因具有優(yōu)良的性能被廣泛應用于各個領域。但是近年來，世界資源短缺，限制了苯并噁嗪的發(fā)展。天然產(chǎn)物腰果酚來源廣泛，具備多種優(yōu)異性能。為拓展腰果酚的應用領域，本論文采用不飽和腰果酚與不同胺源反應，制備腰果酚基苯并噁嗪樹脂，對樹脂的性能進行研究。
　　通過溶劑法合成出苯胺型腰果酚基苯并噁嗪單體(BOZ-A)和己二胺型腰果酚基苯并噁嗪單體(BOZ-H)，采用FTIR和1HNMR對其結構進行了表征。常壓下，通過比重瓶和烏氏粘度計測定了

2、兩種單體在303-338K的密度和粘度，對數(shù)據(jù)進行擬合，從而得到BOZ-A密度和粘度與溫度的關系式分別為:ρ=-0.5792T+1169.1202和η=10.590+1.8179×1011exp(-T/14.1407);同理得到BOZ-H密度和粘度與溫度的關系式分別為:ρ=-0.5238T+1128.3706和η=132.0714+8.0033×1016exp(-T/8.9876)。
　　通過非等溫DSC法對BOZ-A和BOZ-H

3、的固化行為及固化動力學進行了研究，單體中脂肪族長鏈中的雙鍵首先在自由基引發(fā)劑作用下發(fā)生自由基聚合反應，然后噁嗪環(huán)開環(huán)聚合。催化劑為單乙醇胺(MEA)，含量為8％時對兩種單體固化的催化效果最明顯。計算固化動力學因子，BOZ-A、BOZ-H、BOZ-A+8％MEA、BOZ-H+8％MEA的活化能分別為106.06kJ/mol，95.78kJ/mol，69.17kJ/mol，83.90kJ/mol;指前因子分別為5.94×109，7.40×1

4、08，3.68×108，9.25×107，反應級數(shù)分別為0.92，0.92，0.89，0.91。
　　采用程序升溫法將BOZ-A和BOZ-H進行熱固化，制備了PBOZ-A和PBOZ-H兩種腰果酚基苯并噁嗪樹脂，通過DSC測定兩種樹脂在不同溫度的固化放熱峰焓，兩種單體均在513K完全固化。通過單體和樹脂的FTIR測試圖譜對比分析，確定兩種單體成功進行開環(huán)固化。通過接觸角測試儀測定了PBOZ-A和PBOZ-H的水接觸角分別是92.06

5、°，93.42°，兩種樹脂均表現(xiàn)出憎水性。通過SEM電鏡掃描考察了PBOZ-A和PBOZ-H的斷面情況，兩種腰果酚基苯并噁嗪樹脂斷面無氣泡，樹脂孔隙率低，并且PBOZ-H呈脆性斷裂。
　　通過TG法測試了BOZ-A、BOZ-H、BOZ-A+8％MEA、BOZ-H+8％MEA的耐熱性能，樹脂殘?zhí)柯史謩e為22％，16％，19％，15％;耐熱溫度指數(shù)分別為467.3K，467.6K，473.5K，467.8K，同時PBOZ-A熱穩(wěn)定性更