苯并恶嗪树脂的耐热改性研究进展

分别从分子结构设计、无机粒子改性、共混或共聚改性以及新型苯并恶嗪的合成等方面介绍了近年来国内外对新型热固性树脂苯并恶嗪在耐热改性方面取得的研究性进展,预测了苯并恶嗪树脂的未来发展趋势。分子结构设计是利用苯并恶嗪分子的灵活性,将反应性基团或刚性基团引入到苯并恶嗪中。研究表明,各种改性方法均从不同方面显著地提高了苯并恶嗪树脂的耐热性能。     

双酚A苯并恶嗪一环氧树脂基印制电路基板的研究

采用双酚A苯并恶嗪与环氧树脂共混改性制得胶液,经浸渍玻璃布、烘焙、压制得到了一系列玻璃布覆铜板基板其中含溴型基板的玻璃化转变温度为145.2℃,加强耐热性在300s以上,常温下表面电阻率和体积电阻率分别为1.51×1014Ω、5 75×1014Ω@m,无溴型基板玻璃化转变温度为160.3 ℃,加强耐热性在300 s以上.常温下表面电阻率和体积电阻率分别为1.91×1013Ω、5.01×1013Ω@m,覆铜板的耐浸焊性能优异,达到60s以上     

苯并恶嗪固化方式及光学性能研究

以多聚甲醛、苯胺和苯酚为原料,通过无溶剂法合成了苯并恶嗪预聚体,并将其采用一般和定向两种固化方式固化,通过紫外吸收测试研究了固化物的光学性能。结果表明:苯并恶嗪预聚体的固化方式对其光学性能有影响,固化温度为150～160℃时,定向固化物对紫外线吸收性能比一般固化物要强,固化温度为200～220℃时,定向固化和一般固化物光学性能差别减小。苯并恶嗪预聚体固化温度为150～220℃时,定向固化物的最佳紫外吸收波长为260～450 nm,吸光度5～6。定向固化物光学性能比一般固化物要好。     

微波固相法合成苯并恶嗪及其共混树脂的性能

邻位二烷基取代苯胺与苯酚和多聚甲醛经100 W微波辐照20 min反应得到了5种苯并恶嗪单体,将其中邻位为甲基和乙基取代的苯胺型苯并恶嗪与双酚A型苯并恶嗪(BAF)共混,采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、示差扫描量热仪(DSC)、动态机械分析(DMA)、热失重分析仪(TGA)、粘度仪和介电阻抗仪研究了共混树脂的粘温性、热性能及介电性能。结果表明,邻二甲基苯胺型苯并恶嗪(2m6m-BZ)与BAF以物质的量比3∶7共混的体系100～250℃下粘度<500 mPa.s,其固化后热性能接近固化后的纯BAF树脂,且介电常数<3.9,介电损耗低于0.003 5,优于其它共混树脂。     

苯并恶嗪二苯醚树脂耐热胶粘剂的研究

合成了苯并恶嗪改性二苯醚树脂耐热胶粘剂（DPO-H）。研究了合成条件,胶粘剂的耐热性能和粘接金属铝板的性能。结果表明：该胶粘剂质量损失5%的温度为399℃,粘接金属铝板的剪切强度28.5MPa。     

取代基对苯并恶嗪树脂合成及性能的影响

苯并恶嗪树脂具有灵活的分子结构设计性,可采用不同原料合成各种特定结构的苯并恶嗪以满足不同应用的性能要求。文中分别对酚、胺、醛上的取代基对苯并恶嗪的合成反应、聚合反应和固化物结构与性能的影响进行了综述,以期为苯并恶嗪树脂的分子结构设计提供参考。     

聚芳醚酮改性苯并恶嗪树脂动态冲击性能研究

以聚芳醚酮改性苯并恶嗪树脂为原材料,用动态数字化冲击仪测试了改性树脂浇铸体的冲击性能,获得了树脂体系的冲击力-位移-能量曲线、冲击功和冲击韧性,并用扫描电子显微镜对冲击断面进行了观察。结果表明,聚芳醚酮共混改性苯并恶嗪树脂体系在冲击破坏时的能耗以裂纹形成功为主,体系的冲击韧性值与冲击功的变化趋势相似;冲击断面整体上呈现河流状纹路,裂纹扩展路径上能有效阻隔裂纹发散的点或吸收能量的长条状碎小断面少,对整体韧性贡献较小。     

苯并恶嗪改性RTM双马来酰亚胺树脂性能研究

采用苯并恶嗪(BOZ)树脂对RTM双马来酰亚胺(BMI)树脂改性,通过流变性能测试,动态机械分析,扫描电镜及力学性能测试研究了BOZ含量对改性树脂性能的影响。结果表明,加入质量分数7%BOZ的改性树脂体系综合性能最优,相比于未改性树脂,固化收缩率减小约16%,冲击强度提高约47%,且拉伸强度未有明显下降,而拉伸模量和弯曲模量则略有提高,并保持了较好的耐热性能,可满足RTM工艺的开放期要求。     

苯并恶嗪树脂固化收缩行为及热稳定性能研究

对熔融法合成的苯并恶嗪树脂的固化收缩行为及热稳定性能进行了研究。结果表明,苯并恶嗪树脂固化时体积几乎不收缩,甚至略有膨胀,而且具有较高的热稳定性,是一类很有发展前途的新型耐热树脂。     

BMI改性苯并恶嗪树脂及其复合材料研究

采用双马来酰亚胺(BMI)对苯并恶嗪进行改性,通过溶液法制备了苯并恶嗪/BMI树脂基玻璃布复合材料,对其力学性能和吸水性能进行了研究,并研究了苯并恶嗪/BMI树脂体系的物理性能和反应特性.结果表明,随BMI用量的增加,苯并恶嗪/BMI树脂体系的凝胶时间缩短;体系的聚合过程只有一个放热峰,峰顶温度为232℃,且与BMI的用量无关;随BMI用量的增加,复合材料的弯曲强度和冲击强度升高,吸水率下降.     

苯并恶嗪树脂的合成及其改性的研究进展

综述了近年来国内外在苯并恶嗪树脂基础研究与应用领域内的最新进展情况;介绍了苯并恶嗪树脂的合成及其改性方法,并对苯并恶嗪树脂的发展趋势进行了展望.     

含苯并恶嗪及联苯结构双邻苯二甲腈共聚树脂

将联苯结构的双邻苯二甲腈树脂(4,4'-二-3,4-二腈基苯氧基联苯,简称BPH)熔融后与含有苯并恶嗪单元的双邻苯二甲腈树脂(简称BZ-BPH)共混。通过示差扫描量热法(DSC)、流变测试研究了共混树脂的固化工艺性能,通过热重分析(TGA)研究了共混树脂固化物的耐热性能。此外采用SEM观察了浇注样的断面结构。结果表明,通过调节BZ-BPH的加入量可实现对固化工艺的调控。经过240℃/4 h+280℃/4 h+320℃/4 h+375℃/6 h的固化,产物在空气和氮气下5%热失重温度均高于500℃(高于BPH固化物)。BZ-BPH与BPH之间共聚形成了均相的交联网络。     

咪唑盐离子液催化苯并恶嗪固化反应的研究

采用DSC、FTIR研究了不同种类阳离子、阴离子以及不同浓度的咪唑盐离子液作为双酚A型苯并恶嗪固化反应的催化剂时体系的固化反应、固化物的交联结构。结果表明,咪唑盐离子液能够降低苯并恶嗪的固化反应温度,固化物中部分生成苯氧醚式结构。咪唑盐阳离子体积越大,因位阻效应固化反应越慢,而阴离子则通过与苯并恶嗪开环产生的中间体阳离子的相互作用改变体系的反应速率。     

苯并恶嗪聚合物耐热性能研究进展

综述了国内外对新型热固性树脂苯并恶嗪聚合物的热分解机理、分子结构设计以及共聚/共混改性改善聚合物耐热性能的研究进展。并结合所在课题组多年的研究成果,对苯并恶嗪聚合物高性能化的研究方向提出一些建设性的思路。     

非等温DSC法研究苯并恶嗪树脂固化反应动力学

采用非等温DSC法对M型苯并恶嗪(MBOZ)固化动力学进行了研究。分别通过n级反应模型和自催化模型求解出反应动力学参数,进而得到固化反应动力学模型。结果表明,n级反应模型与实验值的差别较大;而采用自催化模型得到的曲线与实验得到的DSC曲线吻合较好,所确立的模型在5～15 K/min的升温速率下能较好地描述MBOZ的固化反应过程,并为其树脂基复合材料工艺优化条件提供了理论依据。     

聚芳醚酮改性苯并恶嗪树脂相结构与冲击性能研究

以热塑性聚芳醚酮(PAEK)改性的热固性苯并恶嗪树脂为对象,用扫描电子显微镜观察了树脂体系分相后的相结构并对其进行测量分析,用动态机械热分析仪和动态数字化冲击仪测试了改性树脂浇铸体的耐热性和冲击韧性。结果表明,加入PAEK后体系发生了旋节线相分离而形成双连续相结构,富苯并恶嗪的自相似特征步长由PAEK用量为5份时的0.49μm降低到35份时的0.22μm;因高PAEK含量的改性体系形成了细小的相结构(小于0.5μm),使得位错绕过而可能无法形成较强的"钉扎"效应,导致树脂体系的韧性提高幅度较小;但PAEK与苯并恶嗪的相容性较好,改性苯并恶嗪树脂体系并未因PAEK的加入而降低耐热性。     

聚芳醚腈增韧改性苯并恶嗪树脂性能研究

通过溶液共混及流延法制备了聚芳醚腈(PEN)/苯并恶嗪(B-z)树脂及其固化膜,采用差示扫描量热仪,热重分析,力学性能测试及扫描电镜观察研究了其耐热性能、力学性能及形貌特征,阐述了其微观结构与性能之间的关系。结果表明,聚芳醚腈对苯并恶嗪有明显的增韧增强作用,提高了苯并恶嗪的耐热性,聚芳醚腈的质量分数达到15%时,共聚物800℃下残炭率高达62.13%,比纯苯并恶嗪提高了20%。在保证弹性模量不降低的前提下,拉伸强度,断裂伸长率均有提高。     

苯并恶嗪/含磷环氧/二氨基二苯醚体系阻燃性能的研究

分别制备了不同配比的双酚A型苯并恶嗪/含磷环氧树脂二元体系和双酚A型苯并恶嗪/含磷环氧树脂/二氨基二苯醚三元体系的树脂,并进一步制备了浇铸体。通过差示扫描量热(DSC)研究了三元体系树脂的固化反应,通过垂直燃烧测试、锥形量热测试、热重分析(TGA)、热重-红外联用(TGA-FTIR)等手段研究了浇铸体的热降解和阻燃性。结果表明,在双酚A苯并恶嗪/含磷环氧树脂体系中加入10%4,4'-二氨基二苯醚,三元体系浇铸体样条阻燃性提高,达UL94 V-0级;但在锥形量热测试中,三元体系的热释放速率和总热释放量反而高于二元体系。