基于酚醛三元聚合体系的固化行为及性能

以环氧豆油(ESO)醚化接枝改性酚醛树脂,而后以剩余酚羟基为酚源在树脂结构中引入苯并口恶嗪环,合成了一种具有优异韧性和热稳定性的环氧大豆油、苯并口恶嗪及酚醛三元共聚树脂(ESO-PA-PF)。采用红外光谱(FT-IR)表征了改性树脂的分子结构,以差示扫描量热法(DSC)对改性树脂的固化行为进行了分析,阐述了各组分对树脂固化行为的影响机理。热重分析法(TG)对热稳定性的分析表明,改性树脂的热稳定性较酚醛树脂及环氧豆油改性酚醛树脂有很大程度提高。共聚改性树脂具有较高的冲击韧性及弯曲强度,用扫描电镜(SEM)观察了改性酚醛树脂样品冲击断面的微观形貌,并对树脂的增韧机理进行了探讨。     

苯并噁嗪-酚醛-环氧豆油三元聚合体系的热分解行为研究

通过热重分析法研究了苯并噁嗪-酚醛-环氧豆油(BA-NP-ESO)三元聚合体系在不同升温速率下的热分解动力学。利用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法求取了三元聚合体系热分解过程的表观活化能,当分解率在0.3～0.9范围内时,反应属于同一机理,两种方法求得的活化能分别为241.1kJ/mol和253.7kJ/mol。运用Coats-Redfern法和Achar法对非等温动力学数据进行分析,得到热分解反应的机理函数,其热分解反应为四级反应,符合随机成核和随后生长机理,两种方法求得的表观活化能分别为250.21kJ/mol和266.96kJ/mol,与KAS和FWO法的结果较为一致。     

苯并噁嗪功能材料的研究进展EI北大核心CSCD

苯并噁嗪树脂作为一种新型的热固性树脂,具有分子设计性强、热稳定性和力学性能优异、残炭率高、固化过程无小分子释放、吸水率低等优点。随着研究的深入和思路的不断拓展,研究人员逐渐将苯并噁嗪树脂从工程材料向功能材料方向发展,作为一种新型的先进功能材料,其相关研究已引起广泛关注。本文综述了近年来对苯并噁嗪树脂进行功能化研究的一系列研究工作。首先,归纳了苯并噁嗪功能材料的制备方法;其次,重点介绍了苯并噁嗪功能材料在储能、环境、医学、智能材料等领域的应用研究现状;最后,对苯并噁嗪功能材料目前存在的问题进行了概述,并对未来的发展前景做出了展望。     

苯并噁嗪功能材料的研究进展EI北大核心CSCD

苯并噁嗪树脂作为一种新型的热固性树脂,具有分子设计性强、热稳定性和力学性能优异、残炭率高、固化过程无小分子释放、吸水率低等优点。随着研究的深入和思路的不断拓展,研究人员逐渐将苯并噁嗪树脂从工程材料向功能材料方向发展,作为一种新型的先进功能材料,其相关研究已引起广泛关注。本文综述了近年来对苯并噁嗪树脂进行功能化研究的一系列研究工作。首先,归纳了苯并噁嗪功能材料的制备方法;其次,重点介绍了苯并噁嗪功能材料在储能、环境、医学、智能材料等领域的应用研究现状;最后,对苯并噁嗪功能材料目前存在的问题进行了概述,并对未来的发展前景做出了展望。     

双酚A型苯并噁嗪与酚醛型环氧树脂共混体系的固化反应与热性能

将双酚A型苯并噁嗪(Ba)和酚醛型环氧树脂(F-51)按照不同的质量比进行熔融共混,并固化制备了浇铸体。研究结果表明:环氧树脂的加入降低了苯并噁嗪的黏度,改善了苯并噁嗪的加工工艺性。随着环氧树脂含量的增加,Ba/F-51共混体系的DSC固化反应峰值温度向高温方向移动。在F-51环氧树脂的加入量低于50%的范围内,随环氧树脂加入量增加,Ba/F-51共混树脂的交联密度和玻璃化转变温度均有明显提高,其中Ba/F-51=1.5体系的Tg最高为173.4℃,比纯苯并噁嗪提高了17.4℃。     

氰基苯并(口恶)嗪/环氧树脂共混体系的性能研究

采用三种带有氰基的苯并噁嗪(Ben)与环氧树脂(E51)共混,制备了Ben/E51共混体系.用红外光谱研究了Ben/E51共混体系的固化行为.利用TGA和DMA研究了Ben/E51固化物的耐热性能和动态力学性能,结果显示,共聚体系的分解温度与用酸酐或胺固化的环氧树脂相比提高了70～80℃,玻璃化转变温度提高了30～70℃.Ben/E51共混体系的力学性能和介电性能比苯并噁嗪树脂有明显提高.     

聚酰胺650对苯并噁嗪开环聚合和固化物性能的影响

制备了聚酰胺650(O-PA)/苯并噁嗪混合体系并测试凝胶化时间、差示扫描量热分析(DSC)和傅里叶变换红外光谱(FTIR),以研究O-PA对苯并噁嗪开环聚合和韧性的影响。结果表明,O-PA能促进苯并噁嗪的开环聚合反应,使其凝胶化时间、开环聚合的起始和峰值温度明显降低,但是不影响苯并噁嗪开环聚合过程中的结构演变和聚苯并噁嗪的化学结构。O-PA的引入使聚苯并噁嗪的韧性明显提高,但是热稳定性有所降低。结果表明,聚酰胺650是一类良好的苯并噁嗪催化剂。     

酚醛改性苯并噁嗪树脂及其复合材料性能

从固化反应动力学、热分解动力学与耐烧蚀性能等方面研究了不同配比酚醛/苯并噁嗪共混树脂,并通过浸渍高硅氧玻璃布制备了相应的树脂复合材料。对其高常温力学、热学与耐烧蚀性能进行了研究。结果表明:共混树脂复合材料常温拉伸强度（214 MPa）、弯曲强度(332 MPa）、压缩强度(217 MPa）与高温层间剪切强度（21.6 MPa）等力学性能均高于酚醛树脂复合材料,热学与烧蚀性能符合耐烧蚀复合材料要求,可以作为一种性能优良的耐烧蚀复合材料。      

含柔性长链的全生物基苯并噁嗪的合成及性能EI北大核心CSCD

以腰果酚、漆酚、糠胺和多聚甲醛为原料合成了含柔性长链的全生物基苯并噁嗪单体(CFa和UFa),再通过热固化得到柔性聚苯并噁嗪片材(PCFa和PUFa)。利用红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1 H-NMR)对CFa和UFa的化学结构进行了表征,同时比较了其热固化行为、形成柔性片材的能力及对应聚苯并噁嗪的热性能、动态力学性能和吸水性能。FT-IR和差示扫描量热分析(DSC)结果表明,在高温时,CFa和UFa发生了开环聚合反应,且UFa比CFa开环聚合的温度低。通过动态力学热分析(DMA),PCFa和PUFa的玻璃化转变温度分别为85℃和143℃,储存模量分别为203.2MPa和510.7MPa。PCFa和PUFa热失重5%时的温度分别为372℃和395℃。在不同pH环境中,PUFa片材比PCFa片材具有更低的吸水率。     

SiO2-苯并噁嗪/双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学

为改善双马来酰亚胺树脂(BMI)脆性过大、耐热性不足的缺点,以末端含有氨基的纳米SiO₂(SiO₂-NH₂)为原料,通过溶剂法制备出结构中含有SiO₂的苯并噁嗪树脂单体(SiO₂-BOZ),作为改性体系加入到BMI中进行共混,制备出一种耐热性能、韧性良好的新型SiO₂-BOZ/BMI树脂材料,并详细研究了SiO₂-NH₂的添加对BMI固化反应动力学的影响。结果表明,当SiO₂-BOZ添加量达到15.0wt%时,SiO₂-BOZ/BMI树脂复合材料的表观活化能较纯BMI树脂得到了一定程度的降低,SiO₂-BOZ/BMI的弯曲强度达到最大值166.12 MPa,较纯BMI 增加了32.3%,且具有比BMI更好的耐热性能。      

芴基苯并噁嗪的合成表征及热性能

合成了9,9’-二(3-苯基-2,4-二氢-1,3-苯并噁嗪)芴(简称BFA)、9,9’-二(3-烯丙基-2,4-二氢-1,3-苯并噁嗪)芴(BFB)和大分子苯并噁嗪单体(BFC)。分别用核磁共振仪(1H-NMR)和红外光谱仪(FT-IR)对它们的结构进行了鉴定。差示扫描量热(DSC)对三种芴基苯并噁嗪的固化反应研究结果表明,它们的固化反应发生在180℃～280℃之间。三种单体的固化物都表现出很高的玻璃化转变温度,其中BFB的固化物的玻璃化温度已经超过300℃,BFA和BFC的玻璃化温度也分别达到202℃和263℃。它们在N2氛围中5%分解温度分别达到325℃、331℃和359℃,体现出较好的热稳定性。     

苯并(噁)嗪与不同种类环氧树脂混合体系性能的研究

将二胺型苯并(噁)嗪分别与4种不同结构的环氧树脂(缩水甘油醚型E-51,缩水甘油胺型AG-80,酯环型TDE-85以及海因环氧树脂)按照官能团摩尔比2∶1混合,比较了环氧树脂化学结构对共混树脂性能的影响.黏度测试和差示扫描量热法(DSC)结果显示,共混树脂体系加工性得到改善,固化反应峰向高温移动.热失重分析(TGA)结...     

聚苯并噁嗪/环氧基笼型倍半硅氧烷复合材料的性能研究

制备出一种新型的由双酚 A 型苯并噁嗪和环氧基笼型倍半硅氧烷组成的复合材料.对复合材料的结构,热性能和机械性能进行了考察.结果表明,在双酚A苯并噁嗪树脂中加入一定量的环氧基笼型倍芈硅氧烷,可以有效提高苯并噁嗪树脂的热性能和机械性能.     

共聚法改性苯并噁嗪/环氧树脂体系的性能

通过力学性能、热失重、动态粘弹谱和扫描电子显微镜研究了增韧剂对苯并噁嗪／环氧树脂体系性能的影响。研究表明,液体聚硫橡胶通过共聚法改性苯并噁嗪／环氧树脂体系,不仅可以提高树脂体系的耐热性能,还可以显著提高树脂体系的冲击强度和拉伸强度;而且明显好于共混法改性以及其它增韧剂改性。     

苯并口恶嗪/环氧树脂/酚醛树脂共混体系的催化固化行为研究进展

苯并口恶嗪/环氧树脂/酚醛树脂三元共混体系在一定程度上克服了苯并口恶嗪树脂固化温度高、固化时间长这一缺点,且具有优异的耐热性、介电性能、尺寸稳定性和低吸湿性等综合性能。基于苯并口恶嗪的一元、二元催化固化体系是研究其三元共混体系的理论基础,文中除了重点讲述苯并口恶嗪/环氧树脂/酚醛树脂三元共混体系的催化与固化行为,还对苯并口恶嗪及其与环氧树脂、酚醛树脂的二元共混体系的催化固化行为进行了简要的概述。     

苯并噁嗪型邻苯二甲腈的制备及性能

以4-氨基苯氧邻苯二甲腈(BZN)、多聚甲醛和双酚A/联苯二酚/苯酚为原料制备了苯并噁嗪型邻苯二甲腈,分别命名为BZPh-A,BZPh-B和BZPh-C。采用差示扫描量热法、傅里叶变换红外光谱法和热重分析法分析了BZPh的固化行为和固化物耐热性,结果表明,BZPh为双重固化机理,分别是噁嗪环的开环聚合和氰基的自催化交联固化,BZPh-C的固化温度分别为219.4℃和264.4℃,其固化物在N₂和空气中热失重5%的温度(T_d5)及800℃质量保留率分别为467.2℃,74.7%和464.6℃,21.4%,耐热性优于BZPh-A和BZPh-B。石英纤维增强BZPh树脂复合材料(QF/BZPh)的弯曲强度均高于600 MPa、层间剪切强度均高于35 MPa。400℃热老化2 h后,复合材料力学强度保留率大于80%;400℃热老化2 h后,质量损失低于4%;QF/BZPh-C的玻璃化转变温度(T_g)为477℃,复合材料具有良好的力学性能和耐热性能。     

高支化环三磷腈型苯并噁嗪的合成表征及性能

以自制的六(4-羟基苯氧基)环三磷腈(I)、苯胺、甲醛为原料,甲苯为溶剂合成了高支化环三磷腈型苯并噁嗪(II),收率68.9%。采用傅里叶变换红外光谱、核磁氢谱、差示扫描量热法、热重分析、极限氧指数(LOI)和水平-垂直燃烧试验对(II)及其固化物(III)的结构和性能进行了表征,并对比了其与传统苯并噁嗪的热性能与阻燃性能。结果表明,(II)的开环聚合起始温度为186.0℃,峰值温度为235.4℃,具有比传统苯并噁嗪更低的开环聚合起始温度;(III)的5%和10%热失重温度分别为344.1℃和392.7℃,800℃残炭率为64.97%,LOI值可达43.5%,UL-94等级为V-0,具有比传统苯并噁嗪更为优异的热稳定性和阻燃性,可应用于阻燃要求较高的场合。     

苯并噁嗪二苯醚树脂的固化行为研究EI

研究了苯并 口恶嗪二苯醚树脂固化时的体积收缩率、固化温度和固化焓变等。结果表明 ,这类新型树脂在室温下 ,固化收缩小于环氧树脂。在高温下 ,固化收缩率与环氧树脂相当。     

湿热环境对复合材料单向板拉伸性能的影响EI北大核心CSCD

湿热环境会导致复合材料层合结构力学性能下降。针对[90]16和[0]16复合材料单向板,在不同湿热环境处理后进行拉伸试验,对比分析其拉伸性能退化情况,通过断口形貌及微观形貌分析阐述其退化机理。结果表明,干燥环境下,复合材料单向板中的环氧树脂基体在高温下发生后固化,[90]16单向板拉伸强度随环境温度升高而增加,[0]16单向板拉伸强度随环境温度上升基本不发生变化; 85%RH下,单向板纤维-基体界面上产生湿应力与热应力,[90]16和[0]16单向板拉伸强度均随环境温度升高而下降; 70℃水浴中,单向板的基体树脂与纤维-基体界面均发生严重损伤,[90]16和[0]16单向板拉伸强度严重下降。     

热熔预浸工艺及热熔热固性树脂的研究进展

热熔预浸工艺是近年来制备预浸料的一种新型成型工艺。热熔预浸工艺具有环保、低成本等优势,使其有望成为未来高性能复合材料成型的主要工艺。先进树脂基复合材料使用的热固性基体树脂由于存在脆性大、树脂和纤维浸润性较差等不足,很大程度上限制了热固性树脂在热熔预浸工艺中的应用。因此,研制适用于热熔预浸工艺的热固性树脂,是高性能树脂基复合材料的热点之一。综述了近年来环氧树脂、氰酸树脂、苯并噁嗪、双马来酰亚胺、酚醛树脂等几种主要的热熔预浸工艺用热固性树脂的研究概况。