双酚-F硼酚醛固化BPA环氧树脂的机理与热性能

利用甲醛水溶液法和多聚甲醛法合成了双酚-F硼酚醛树脂(BBPFFR)。用FT-IR、DSC和TGA研究了两种不同方法合成的树脂固化双酚-A环氧树脂(BPAER)的固化机理及热性能。结果表明,固化过程中,苄羟基、酚羟基和硼酸中未反应的—OH参与了与环氧基的反应;影响热性能的主要因素是固化后树脂中羰基、醚键和苄羟基的含量,热降解过程可分为三个阶段,遵从一级反应规律。     

三(二苯基苯乙炔硅氧)-硼烷的合成与性能

采用二氯二苯基硅烷、硼酸、苯乙炔及正丁基锂为原料,氯铂酸催化法合成了三(二苯基苯乙炔硅氧)-硼烷(TSOB),采用红外光谱法对分子结构进行了表征;用差示扫描量热法和红外光谱对树脂固化反应进行了研究,其固化反应主要为苯乙炔基之间的Diels-Alder反应,生成了芳香稠环结构,赋予固化物高的热稳定性;采用热失重法对固化物耐热性能进行研究,结果表明,氮气和空气中Td10(质量损失10%的温度)分别为502℃和554℃,900℃的质量保留率分别为71%和31%。     

RTM用6818高温固化环氧树脂的固化工艺与耐热性研究

通过差示扫描量热分析(DSC)研究了自制树脂传递模塑(RTM)用6818高温环氧树脂体系的固化反应特性,采用外推法和红外光谱(FT-IR)确定了6818树脂体系的最佳固化工艺,通过动态热机械分析(DMA)对树脂体系的耐热性能进行了研究。研究结果表明,固化过程中树脂体系的各组分反应同步,反应放热峰达到252. 5℃;树脂体系的最佳固化工艺为130℃2h然后再180℃2h;树脂的玻璃化转变温度为232℃,树脂具有良好的耐高温性能,能在130℃的温度条件下长期使用。     

海因环氧改性氰酸酯树脂体系的固化行为研究

目的 采用非等温差示扫描量热法（DSC）和傅里叶红外光谱（FT–IR）研究海因环氧/双酚A型氰酸酯（BAE）和海因环氧/四甲基双酚F型氰酸酯（TBF）的固化反应行为。方法 通过Kissinger、Ozawa和Crane法对2种树脂体系的固化动力学参数进行了计算，并采用热重分析（TGA）和热机械分析（DMA）评价树脂改性前后的热稳定性和热力学性能。结果 海因环氧改性氰酸酯树脂体系均呈现双重固化放热峰，TBF体系具有相对更高的表观活化能，而BAE体系具有更好的耐热性能，其玻璃化转变温度（tg）和在氮气下质量损失率为5%时的温度分别为271.6℃和403.4℃。结论 海因环氧树脂可以促进氰酸酯的聚合反应，制备的改性树脂体系可用于耐高温树脂基体和电子封装等材料。     

主链含苯并环丁烯聚对苯乙撑齐聚物及其衍生固化树脂

以3,6-二溴苯并环丁烯与对二乙烯基苯为单体,采用Heck偶联反应,合成了主链含苯并环丁烯聚对苯乙撑(BOPV)。该聚合物最大紫外吸收波长为430nm。BOPV可通过加热交联进一步形成衍生固化树脂,其交联机理为[4+2]环加成反应。该交联固化树脂5%热失重温度为456℃,在氮气中750℃时固化后的聚合物残炭率高达56%,薄膜的均方根粗糙度(RMS)为2.22nm。     

含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂的制备及性能

以端羟基聚二甲基硅氧烷和4-硝基邻苯二甲腈为原料,在强极性溶剂中进行亲核取代反应合成了含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂(SIPH),并利用氨基改性剂(AWL)与该树脂进行反应制备了改性含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂预聚物(SIPH-AL)。通过红外光谱和核磁共振表征了SIPH树脂的化学结构;采用差示扫描量热法、红外光谱法、热重分析和动态力学热分析表征了SIPH-AL的固化行为和固化物的耐热性。结果表明,SIPH-AL起始固化温度为207℃,其固化物在空气和氮气中失重5%的温度(T_d5)及1000℃质量保留率分别是453℃,29%和500℃,77%;石英纤维增强SIPH-AL复合材料室温和600℃时的弯曲强度分别为515.5 MPa和94.5 MPa,玻璃化转变温度(T_g)高于500℃。     

含硫高折光紫外光固化树脂的合成及其固化性能研究

合成了含硫高折光紫外光固化树脂,采用红外光谱(FT-IR)、核磁和质谱表征了树脂结构。配制了一系列紫外光固化体系,用FT-IR表征了固化过程特征吸收峰的变化。测试了紫外光固化膜的凝胶率、吸水率、力学性能、体积收缩率、折光率和表面水接触角。结果表明:在相同稀释剂条件下,与双酚A环氧丙烯酸双酯光固化膜相比,高折光紫外光固化树脂(二苯硫醚环氧丙烯酸双酯含量65%)固化后凝胶率可以达到97.2%,体积收缩率在9.71%,断裂强度为26.72MPa,断裂伸长率5.23%,水接触角为55.72°,与双酚A环氧丙烯酸双酯体系相当,但其折光率为1.5572,明显高于双酚A环氧丙烯酸双酯体系的1.3069。     

多官能度酚醛环氧树脂的合成表征及性能

苯甲醛和对羟基苯甲醛分别与双酚A反应,得到侧链含刚性苯环的酚醛树脂,然后环氧化,制备了侧链含刚性苯环的多官能度酚醛环氧树脂。以FT-IR1、H-NMR及GPC表征了环氧树脂的分子结构。以4,4′-二氨基二苯砜为固化剂,对环氧树脂固化物的热力学性能及热降解性能进行了研究,结果表明:由对羟基苯甲醛与双酚A反应制备的多官能度酚醛环氧树脂固化物的玻璃化转变温度、力学及耐热降解性能均比苯甲醛制备的酚醛环氧树脂固化物高,环氧树脂官能度的增加能提高环氧树脂固化物的综合性能。     

含酞cardo环和氰基环氧树脂的制备和性能

以酚酞(PP)和2,6-二氯苯腈为原料进行亲核取代反应合成含酞cardo环和氰基双酚化合物(PPCN),将其与环氧氯丙烷反应合成含酞cardo环和氰基环氧树脂(PPCE)。使用红外光谱和核磁共振等手段验证目标产物的结构。用动态差示扫描量热法(DSC)研究PPCE与甲基纳迪克酸酐(MNA)固化的固化工艺及固化动力学。用Kissinger方程计算出固化反应的活化能为57.78 k J/mol,用Crane方程计算出反应级数为0.76。动态热机械分析结果表明,完全固化的树脂体系的玻璃化转变温度为179℃;热失重结果表明,新型环氧树脂体系具有优异的热稳定性,用Broido方法计算出327℃~357℃阶段的活化能为52.88 k J/mol,357℃~574℃阶段的活化能为13.21 k J/mol。     

环三磷腈基苯并噁嗪的合成及热性能研究

为提高苯并噁嗪树脂的耐高温性能,以水杨醛、对氨基苯酚、环三磷腈衍生物为原料通过多步反应制备了环三磷腈基苯并噁嗪单体(CPBOZ),通过核磁共振(1 H-NMR、31 P-NMR)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对所合成化合物的结构进行了表征;利用FT-IR和热重分析(TGA)考察了苯并噁嗪的固化行为及树脂的热稳定性。结果显示:环三磷腈结构的引入,显著提高了相应苯并噁嗪树脂的耐热性,其固化后失重率为5%和失重率为10%时的温度分别达到了365℃和397℃;在900℃(N2)时的失重率达到了48.2%,比普通苯并噁嗪树脂提高了约65.64%。     

活性稀释剂苯基缩水甘油醚对BPF/DEDDM固化体系性能的影响

以苯基缩水甘油醚(PGE)为活性稀释剂,3,3′-二乙基4,4′-二氨基二苯甲烷(DEDDM)为固化剂,研究了PGE用量对双酚F环氧树脂(BPF)/DEDDM固化体系黏度、固化特性、固化物力学性能及热性能的影响。结果表明,PGE的加入有效改善了树脂胶液的黏度,当添加质量分数15%时,30℃树脂胶液的黏度为1034mPa.s,降低了74.3%;PGE的加入对固化特性影响较小,反应级数约为0.88;固化物的拉伸强度和断裂伸长率随PGE质量分数的增加而提高,质量分数15%时,固化物的拉伸强度和伸长率分别为35.3MPa和1.16%,比不加PGE时提高了14.8%和13.7%;耐热性能降低,然而当质量分数大于12.5%后趋于稳定,玻璃化转变温度接近123℃。     

双酚A型邻苯二甲腈树脂改性硅炔杂化树脂及其复合材料性能

采用双酚A型邻苯二甲腈预聚树脂(BAPh-P)改性聚(间二乙炔基苯-二甲基硅烷)树脂(PDMP)制备了双酚A型邻苯二甲腈/聚(间二乙炔基苯-二甲基硅烷)树脂(PBA),利用DSC、FTIR、流变分析、TGA等技术分析其固化行为、黏度以及耐热性变化。结果表明,PBA树脂固化峰值温度较PDMP升高;固化反应主要为炔基的Diels-Alder和加成反应、氰基进一步交联生成三嗪环和酞菁环等结构反应;BAPh-P的加入提升了PDMP在空气下的耐热性,PBA-1(PDMP:BAPh-P质量比为5∶1)树脂固化物在N₂和空气氛围质量损失5%的温度(T_d5)分别为640.6℃和591℃,1000℃质量保留率为89.0%和26.9%;随着BAPh-P质量增加,PBA树脂固化物T_d5呈下降趋势,但空气中T_d5均高于PDMP;石英纤维增强PBA树脂基(QF/PBA)复合材料随BAPh-P质量增加室温弯曲强度逐渐升高,高温弯曲强度先升高后降低;其中QF/PBA-2复合材料室温和400℃弯曲强度分别为363 MPa和330 MPa,较PDMP分别提升91%和214%,室温和400℃的层间剪切强度(ILSS)分别为37.5 MPa和22.2 MPa。      

含酚酞结构的聚苯并噁嗪的合成

采用酚酞、苯胺和甲醛为原料制备了一种新型的苯并噁嗪中间体(BPZ),并通过热固化得到含酚酞结构的高性能的聚苯并噁嗪树脂(PBPZ).采用FTIR和1H NMR表征了中间体的结构,采用DSC和FTIR研究了中间体的热固化过程,最后采用DSC,DMA和TGA表征了固化树脂的热性能.结果表明:固化后所得树脂(PBPZ)具有优异的热性能,玻璃化转变温度为291℃(DSC),247℃(DMA),5％和10％的热失重温度分别为371℃和435℃,在800℃氮气氛的残炭率高达65％.     

含碳癸硼烷结构的端炔丙基苯醚树脂的制备和表征

以1,2-二(4-羟基苯基)碳癸硼烷(CBR-328)为原料,合成了1,2-二(4-炔丙氧基苯基)碳癸硼烷(CBR-404),红外光谱和核磁共振(1H-NMR,13C-NMR,11B-NMR)表征其结构。在热作用下,CBR-404发生自身固化,利用红外光谱和差示扫描量热分析研究了固化动力学。结果表明,该树脂体系表观活化能为120.17 k J/mol,固化反应级数n=0.93;固化起始反应温度Tonset=228.76℃,峰值固化温度Tcure=267.90℃,后处理温度Ttreat=292.46℃等固化工艺参数;固化后树脂具有良好的热氧稳定性,氩气和空气氛围中,5%失重温度分别是442.8℃和583.2℃,900℃的残留率分别为86.6%和91.6%。     

α-氨基酮光引发剂促进环氧/丙烯酸酯混杂树脂光-热的双固化

将光引发剂2-二甲氨基-2-苄基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮(PI-369)加入环氧树脂和环氧/丙烯酸酯混杂树脂,以紫外辐射和热激化树脂固化,以差示扫描量热(DSC)分析样品的起始放热温度,以红外光谱(FT-IR)分析环氧基团的变化,测量光、热固化样品的凝胶含量,比较PI-369光解前后对环氧树脂热固化的影响。引发剂PI-369经光照后可促进环氧与酸酐的反应,大幅降低环氧树脂固化的起始放热温度,显著促进光交联混杂树脂体系中环氧组分的热固化反应。混杂树脂经紫外辐射和80℃热固化12 h,凝胶含量可达95%以上。     

含双螺环取代三聚磷腈结构苯并口恶嗪树脂的合成与性能

以六氯环三聚磷腈,1,1′-二羟基联苯,对羟基苯甲酸乙酯和含活泼官能团的苯并口恶嗪单体为原料合成了含双螺环取代三聚磷腈结构的苯并口恶嗪单体(HCP)。采用FT-IR,1 H-NMR,13 C-NMR,和31P-NMR进行了表征,并研究了其固化行为以及HCP均聚物和HCP与双酚A苯并口恶嗪树脂(Bz)共聚物的热性能。结果表明,HCP均聚物在氮气氛下的起始热分解温度为333℃,800℃时残炭42%。HCP/Bz共聚物的起始热分解温度为367℃,800℃残炭率达52%,具有比HCP和Bz均聚物更好的热稳定性和成炭性能。     

聚(甲基氢-间二乙炔基苯硅烷)树脂及其复合材料的制备及性能

采用格氏试剂法和氨解法,合成了一种新型耐高温聚(甲基氢-间二乙炔基苯硅烷)树脂(PMNS),利用FT-IR和DSC研究了树脂的固化行为,通过TGA考察了树脂固化物的耐热性能,并对复合材料的力学性能、断面形貌和耐水性能进行了研究。结果表明,PMNS树脂溶于大多数有机溶剂中,可在低温条件下固化,PMNS树脂固化物在氮气氛围下Td5(质量损失5%的温度)达到670℃,1 000℃的质量保留率为90.7%;常温下复合材料的弯曲强度达到412 MPa,玻璃化转变温度高于400℃,具有优异的热稳定性能和耐水性能。     

含马来酰亚胺与呋喃基团苯并噁嗪树脂的合成与性能研究

采用溶剂法制备了含有马来酰亚胺与呋喃基团的苯并嗪单体(HMPD-fa)。采用核磁共振氢谱(¹H-NMR)和傅里叶变换红红外光谱(FT-IR)表征了单体的结构，采用差示扫描量热分析(DSC)和原位红外图谱(in situ FT-IR)深入研究了其固化行为，HMPD-fa的起始固化温度为201℃,固化峰值温度为223℃。采用热重分析(TG)表征了其热稳定性，5%与10%热分解温度分别为335℃和395℃,800℃时的残炭率为50%。     

F-48环氧树脂改性双酚A型氰酸酯树脂的研究

采用FT-IR与DSC研究了F-48酚醛型环氧改性双酚A型氰酸酯树脂的固化行为及固化工艺,通过DMA、TGA、介电性能和冲击强度测试对F-48酚醛型环氧改性双酚A型氰酸酯树脂的热性能、介电性能和韧性进行了研究。结果表明,随着F-48环氧树脂含量的增加,改性氰酸酯的Tg总体呈升高趋势,最高达到255℃;改性后的氰酸酯树脂热分解温度逐渐降低;F-48环氧树脂加入量为氰酸酯质量的25%时,改性氰酸酯树脂具有较低的介电常数和介电损耗;改性氰酸酯的冲击强度较纯氰酸酯树脂提高25%。     

双酚A型聚芳醚酮的合成与表征

以双酚A和4,4'-二氟二苯酮为原料,采用新的合成工艺合成双酚A型聚芳醚嗣,通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(<'1>H-NMR)及差示扫描量热(DSC)等分析手段对聚合物的结构和性能进行了表征和研究.结果表明,含成的双酚A型聚芳醚酮具有良好的耐热性能,其玻璃化转变温度为152.8℃,氮气中5%热失重温度为509....