原位生成SiO_2改性硼硅酚醛树脂的合成与性能研究

在合成酚醛树脂的过程中引入有机硅预聚物和硼酸,制得硼硅酚醛树脂,并在此基础上加入正硅酸乙酯,原位水解生成SiO 2,进一步改性了硼硅酚醛树脂。分别考查了有机硅预聚物、硼酸和正硅酸乙酯加入量对改性酚醛树脂粘接强度的影响。通过IR考查了改性树脂的结构,硼氧键和硅氧键成功地引入到酚醛树脂中。还通过DSC和不同条件下粘接强度的测试考查了改性树脂的固化性能,确定了其固化工艺。空气气氛中的热重分析则表明改性酚醛树脂初始分解温度为475℃,1 000℃残炭率为21%,耐热性明显优于普通酚醛树脂。     

本期特约专栏主持人——张斌教授：原位生成SiO2改性硼硅酚醛树脂的合成与性能研究

在合成酚醛树脂的过程中引入有机硅预聚物和硼酸,制得硼硅酚醛树脂,并在此基础上加入正硅酸乙酯,原位水解生成SiO2,进一步改性了硼硅酚醛树脂。分别考查了有机硅预聚物、硼酸和正硅酸乙酯加入量对改性酚醛树脂粘接强度的影响。通过IR考查了改性树脂的结构,硼氧键和硅氧键成功地引入到酚醛树脂中。还通过DSC和不同条件下粘接强度的测试考查了改性树脂的固化性能,确定了其固化工艺。空气气氛中的热重分析则表明改性酚醛树脂初始分解温度为475℃,1000℃残炭率为21％,耐热性明显优于普通酚醛树脂。     

硼酚醛树脂固化过程的红外表征

利用傅立叶红外原位在线技术研究了硼酚醛树脂在固化过程中的结构变化情况。研究表明,在升温固化过程中,羟基指数下降,硼氧键指数、酚羟基指数、羰基指数先升高后下降;确定了硼酚醛树脂的固化温度为180℃,固化时间为12~38 m in。     

硼氮配位结构酚醛树脂固化环氧的研究

由硼氮配位结构酚醛树脂固化的双酚A型环氧树脂具有优异的热、机械、耐水以及电性能.红外光谱表明,.般的B-O酯键於1350cm~(-1)处有明显吸收带,而硼氮配位结构酚醛树脂不论环氮树脂存在与否,1350cm~(-1)处吸收带均消失,证实了硼氮配位健的存在.     

酚醛树脂/碳化硼/聚硼氮烷复合物的固化行为及其热解性能

酚醛树脂作为一种热固性树脂基体具有广泛的应用。为了满足其作为高性能树脂基体在苛刻条件(耐高温和抗氧化)下的使用,进一步提高酚醛树脂的耐热性能并兼顾其工艺性能显得尤为重要。采用含有无机元素的耐热性聚合物(聚硼氮烷)和碳化硼纳米粒子协同改性酚醛树脂的方法,能够克服单独加入碳化硼导致的酚醛树脂固化温度升高的问题。固化动力学分析表明,加入聚硼氮烷的酚醛树脂改性体系,其固化转化率显著高于同温度下酚醛树脂或碳化硼改性酚醛树脂的转化率。同时,聚硼氮烷和碳化硼协同改性酚醛树脂固化物在高温阶段(800~1000℃)的热解稳定性较改性前有大幅度的提高。通过红外光谱分析了不同热解程度下酚醛树脂及其改性物的结构,进一步阐述了聚硼氮烷和碳化硼协同作用对酚醛树脂改性体系固化行为和热解过程的影响机制。上述采用耐热性活性聚合物和碳化硼陶瓷粒子协同改性热固性树脂的方法,有望在高性能复合材料树脂基体中得到运用。     

酚醛树脂/碳化硼/聚硼氮烷复合物的固化行为及其热解性能

酚醛树脂作为一种热固性树脂基体具有广泛的应用。为了满足其作为高性能树脂基体在苛刻条件（耐高温和抗氧化）下的使用,进一步提高酚醛树脂的耐热性能并兼顾其工艺性能显得尤为重要。采用含有无机元素的耐热性聚合物（聚硼氮烷）和碳化硼纳米粒子协同改性酚醛树脂的方法,能够克服单独加入碳化硼导致的酚醛树脂固化温度升高的问题。固化动力学分析表明,加入聚硼氮烷的酚醛树脂改性体系,其固化转化率显著高于同温度下酚醛树脂或碳化硼改性酚醛树脂的转化率。同时,聚硼氮烷和碳化硼协同改性酚醛树脂固化物在高温阶段（800～1000℃）的热解稳定性较改性前有大幅度的提高。通过红外光谱分析了不同热解程度下酚醛树脂及其改性物的结构,进一步阐述了聚硼氮烷和碳化硼协同作用对酚醛树脂改性体系固化行为和热解过程的影响机制。上述采用耐热性活性聚合物和碳化硼陶瓷粒子协同改性热固性树脂的方法,有望在高性能复合材料树脂基体中得到运用。     

Bi_2O_3–ZnO–B_2O_3三元系统玻璃结构与性能

采用X射线吸收精细结构和红外吸收光谱分别对铋锌硼玻璃中铋离子邻近结构和硼氧网络结构进行研究,分析其结构变化对玻璃转变温度Tg和热膨胀系数α的影响。结果表明:1)铋离子以三配位([BiO3])和六配位([BiO6])两种配位状态存在;随Bi2O3含量增加,三配位铋离子的配位数上升,六配位铋离子配位数下降,同时铋离子总配位数上升。2)随Bi2O3含量增加,硼氧网络中硼氧四面体含量下降,硼氧三角体含量上升,硼氧四面体网络解聚形成硼氧三角体网络。3)上述结构因素是造成玻璃转变温度Tg下降和热膨胀系数α上升的主要原因。     

脂肪族醚胺及萜烯多胺的合成和表征(摘要)北大核心

分别以二甘醇、甘油和双戊烯为原料,合成2种醚胺型化合物和1种萜烯多胺化合物。优化了合成醚型胺类化合物的工艺条件,探讨了合成醚型胺类化合物的反应机理,测试了1,11-二氨基-6-氧杂-3,9-二氮杂十二烷醚胺化合物与环氧树脂交联固化物的性能,讨论了固化物结构与性能之间的关系,并用n级反应机理研究了其固化反应动力学。首先,以二甘醇为原料,经过磺酯化、胺解等反应制备得到1,11-二氨基-6-氧杂-3,9-二氮杂十二烷醚胺化合物（简称AED）。通过单因数实验以及正交实验找出了磺酯化反应的较优条件为：以三乙胺为缚酸剂,苯磺酰氯和二甘醇的摩尔比为2.2∶1,反应温度20℃下,反应时间为12 h,产率为93.3%。     

脂肪族醚胺及萜烯多胺的合成和表征(摘要)

<正>分别以二甘醇、甘油和双戊烯为原料,合成2种醚胺型化合物和1种萜烯多胺化合物。优化了合成醚型胺类化合物的工艺条件,探讨了合成醚型胺类化合物的反应机理,测试了1,11-二氨基-6-氧杂-3,9-二氮杂十二烷醚胺化合物与环氧树脂交联固化物的性能,讨论了固化物结构与性能之间的关系,并用n级反应机理研究了其固化反应动力学。首先,以二甘醇为原料,经过磺酯化、胺解等反应制备得到1,11-二氨基-6-氧杂-3,9-二氮杂十二烷醚胺化合物(简称AED)。通过单因数实验以及正交实验找出了磺酯化反应的较优条件为:以三乙胺为缚酸剂,苯磺酰氯和二甘醇的摩尔比为2.2∶1,反应温度20℃下,反应时间为12 h,产率为93.3%。在此条件下,AED的产率为83.5%,其胺值为286     

氮化硼的制备及其性能表征

以三氯化硼和氯化铵为原料,在110℃合成三氯环硼氮烷(TCB),将合成的TCB与异丙胺在0℃左右进行胺解反应,将胺解产物在120℃聚合,得到聚硼氮烷高聚物,聚硼氮烷经1 000℃氮化得到氮化硼(BN),对BN的热性能及晶体结构等进行表征。结果表明:通过红外光谱和X射线衍射分析,聚合产物为聚硼氮烷,经1 000℃氮化后,形成BN晶体,晶体结构为斜方晶系;氮化过程存在部分游离碳(C),BN晶体中含有B,N,C元素;聚硼氮烷可溶于二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺,可以进行湿法纺丝。