酚醛型氰酸酯树脂的固化反应

采用原位红外光谱法跟踪研究了酚醛型氰酸酯树脂的固化反应过程,获得了树脂固化反应过程中各基团的转化率与时间的关系,并对各固化阶段中基团的转化进行了分析,以指导酚醛型氰酸酯树脂的固化工艺制度的优化,最后确定其固化制度为120℃2h+150℃2h+180℃3h+200℃2h+250℃2h+300℃2h,实验证明该固化制度下树脂固化物力学性能与传统的酚醛树脂相当,且耐热性能更优异。     

氰酸酯树脂改性的研究现状

介绍了氰酸酯树脂改性的几种方法,阐述了热固性树脂、热塑性树脂、橡胶弹性体、晶须等改性氰酸酯的研究现状及优缺点,并展望了氰酸酯树脂的研究方向。     

氰酸酯树脂的合成与表征

简要叙述了氰酸酯树脂的性能及国内外研究的状态，并介绍了双酚Ａ型氰酸酯树脂的合成方法，性能及其结构表征。     

环氧树脂改性双环戊二烯型氰酸酯树脂固化反应性

采用凝胶试验、 FTIR和DSC等手段研究了环氧E-51与双环戊二烯型氰酸酯(DCPDCE)共聚体系的固化反应性以及阶梯固化过程中—OCN基、 三嗪环、 唑啉、 噁唑啉酮的变化情况。结果表明, 环氧树脂既能够催化氰酸酯本身三聚成环反应, 又对氰酸酯三聚成环反应有稀释作用。当环氧树脂含量(环氧占混合物总量的质量百分比)大于5wt％时, 催化效果增加不明显, 稀释作用加强; 当环氧树脂含量约为25wt%时, 以上两种作用效果基本平衡, 改性体系的固化反应活性和纯DCPDCE相当。阶梯固化时, 低温阶段(160~180℃)主要发生生成三嗪环和唑啉的反应, 高温阶段(200~220℃)主要发生三嗪环和唑啉向噁唑啉酮的转化反应。另外, —OCN基的低温转化率随着环氧树脂含量的增大而提高, 固化树脂的最终结构组成和环氧树脂的含量有关。      

硼酸铝晶须改性氰酸酯树脂体系的研究

研究了硼酸铝晶须改性氰酸酯树脂的作用和效果,探讨了前期处理工艺、晶须表面处理和晶须的添加对氰酸酯树脂力学性能和热性能的影响.研究结果表明:采用少量环氧树脂共聚的方法可以有效解决晶须在氰酸酯树脂中的沉降问题,达到良好的分散效果;采用进行表面处理的硼酸铝晶须,可以使氰酸酯树脂的弯曲强度、冲击强度和耐温性能得到提高.     

有机锡化合物催化氰酸酯树脂固化反应的研究--(Ⅰ)反应动力学

用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和高效液相色谱(HPLC)法表征了有机锡化合物((H9C4)2Sn(NCO-R-OCN)2)对氰酸酯树脂固化反应的催化作用,并测定了其固化反应动力学。结果表明,在固化反应的凝胶阶段,催化固化反应动力学分别对氰酸酯单体浓度和催化剂浓度表现为一级反应。对于Arocy L-10型氰酸酯,表现活化能Ea-66．1kJ／mol,频率因子InA=11．9;对于双酚A型氰酸酯(BADCy),表现活化能Ea=69．0kJ／mol,频率因子InA=12．6。     

双酚A型氰酸酯树脂的性能

首先对自行合成的双酚Ａ型氰酸酯（ＢＣＥ）树脂进行了ＤＳＣ分析,得到该树脂的熔点为７９．２℃。继而,研究了ＢＣＥ树脂固化后的力学性能。借助ＤＭＡ、ＴＧＡ等热分析技术研究了该树脂固化物的耐热性能。研究结果表明,ＢＣＥ树脂固化的具有优异的耐热性能（Ｔｇ＝２５８℃,起始分解温度〉４２６℃）,较高的力学性能（σｆ＝１０４ＭＰａ,Ｅｆ＝３．１０ＧＰａ,σｃ＝８６ＭＰａ,Ｅｃ＝３．０３ＧＰａ）,良好的耐湿热性能     

酚醛型氰酸酯树脂的固化反应动力学

采用非等温差示扫描量热(DSC)方法对酚醛型氰酸酯树脂的固化反应动力学进行了研究。分别通过Ozawa-Flynn-Wall法和Kissiger-Akahira-Sunose法求取了活化能,通过Malek法确定了固化反应机理函数,求解了固化反应动力学参数,得到了固化反应动力学方程为dα/dt=865597exp(-78725/RT)α0.001(1-α)2.289。结果表明,采用Malek法判别固化反应机理符合两参数自催化模型,实验得到的DSC曲线与模型计算所得到的曲线吻合得较好,所确定的模型在3K/min～15K/min的升温速率下能较好地描述酚醛型氰酸酯树脂的固化反应过程,为工艺参数的选择和工艺窗口的优化提供了理论依据。     

酚醛氰酸酯/环氧共固化树脂的结构和性能

研究了具有不同摩尔比的酚醛型氰酸酯（NCE）与双酚A型环氧（E-51）共固化树脂的化学结构与物理性能．结果表明,在共固化树脂的结构中,主要存在着三嗪、噁唑啉酮、异氰脲酸、醚键等化学结构．只有当氰酸酯的摩尔数大于环氧时,随着共固化体系中-OCN摩尔数的提高,化学结构中三嗪环含量增大,共固化树脂的力学性能、玻璃化转变温度（Tg）、烧蚀残留率、吸水率随之提高;当-OCN／epoxy的摩尔比大于1时,固化树脂的Tg比摩尔比小于1时提高30℃以上,力学性能的变化具有相同的规律．     

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。     

聚氯乙烯微晶结构原位红外光谱的研究

采用原住红外光谱(in-situ FT-IR)法和差示扫描量热(DSC)法研究了聚氯乙烯(PVC)结晶区的熔融过程，以及淬火处理对PVC聚集态结晶结构的影响。结果表明，由原住红外光谱方法可以跟踪PVC晶区和非晶区的红外特征吸收峰随温度的变化情况，其中1425cm^-1和638cm^-1处的吸收峰表征PVC结晶区，1434cm^-1、615cm^-1和696cm^-1处的吸收峰表征PVC非晶区；在120℃～200℃的不同温度下加热，PVC的结晶过程和熔融过程发展很快，在5min内快速完成；在160℃、180℃和200℃下加热，待PVC完全熔融后，立即经液氮淬火处理，可以明显减少PVC的微晶部分含量，甚至可以得到完全无定形PVC。     

液态和混合烯丙基酚改性BMI树脂研究

以二苯甲烷双马来酰亚胺（ＢＭＩ）为基础,用液态的烯丙基甲酚（ＡＣ）和二烯丙基双酚Ａ（ＤＡＢＰ,ＤＡ）或二者的混合物,并配少量扩链剂（Ａ）作为共聚单体,对ＡＩ增韧改性。对ＢＭＩ／ＡＣ／ＤＡ／Ａ（体系Ⅲ）和ＢＭＩ／ＡＣ／Ａ（体系Ⅳ）的研究表明,经熔融和溶液预聚合的各改性树脂具有良好的均相稳定性、工艺性和反应性;固化树脂具有优异的耐热性和耐冲击性,可在２００℃长期使用。用体系Ⅲ为基 树脂测试了其复合材料     

用于RTM工艺的改性氰酸酯树脂的研究

用环氧树脂改性氰酸酯树脂得到了可用于RTM工艺的树脂体系,借助于红外光谱（IR）、差示扫描量热（DSC）、热失重（TGA）等分析手段,研究了改性树脂体系的粘度特性、储存稳定性、反应性以及固化树脂的力学性能、耐热性、耐湿热性等。     

纳米TiO2对改性BMI树脂固化反应及热稳定性影响

将芳香二胺、N-取代苯基马来酰亚胺等组分引入双马树脂以降低固化物交联密度,研究了纳米TiO₂对该改性双马树脂固化反应性和固化树脂热稳定性的影响。利用差热分析、凝胶特征曲线对树脂的固化反应性进行研究,采用热重分析和红外分析表征固化树脂的热稳定性和树脂固化前后IR光谱变化特征。结果表明:该系列树脂基体具有较低的熔点(70~90℃),良好的溶解性,大多数预聚体可溶解于丙酮溶剂;纳米TiO₂的引入可使固化温度下降45~105℃,固化物的耐热温度指数提高19~27℃。      

FT-IR法研究聚氨酯的固化行为

用FT－IR法研究了TDI－PPG－MOCA体系的固化动力学，得到了不同温度下固化反应速度、反应程度与固化时间的关系及反应的活化能，讨论了固化剂用量、温度对固化动力学参数，交联反应的影响，结果表明，固化剂的用量，温度对固化动力学参数，交联反应有较大影响，不同活性的固化剂虽影响固化速度但不影响反应级数。     

FT-IR法研究UP/MMT纳米复合物的固化动力学

通过傅立叶红外光谱．室温下测定了不饱和聚酯（UP）和含有1％有机蒙脱土的不饱和聚酯（UP-1）的固化反应过程，探索了有机蒙脱土对UP固化反应的影响。结果表明。在反应初期。UP-1出现了约25min的诱导期；随反应时间延长，UP和交联荆苯乙烯（ST）的双键转化率逐渐增大；纯UP树脂。转化率超过25％时。ST的双键转化率高于UP；而UP-1中ST双键转化率在65％以后才开始超过UP，说明有机蒙脱土的加入对UP的固化反应有一定的阻聚作用。     

HTPB/液化改性MDI聚合反应的动力学

用红外分光光度计研究了端羟基聚丁二烯(HTPB)与液化改性4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(LMDI)的反应动力学,计算了相应体系的反应活化能。通过红外光谱研究了60℃时HTPB与LMDI本体聚合反应形成聚氯酯的浓度-时间依赖行为,研究发现,随时间的增加,反应物的浓度呈指数下降,而浓度的倒数-时间则呈直线的关系。结果表明,NCO与OH的反应遵循二级反应动力学,反应活化能Ea=54．3kJ／mol。     

二溴代苯基缩水甘油醚/环氧树脂的共固化行为—FT-IR研究

用傅立叶转换红外光谱(FT-IR)对溴代苯基缩水甘油醚(G-48)与甲基四氢苯酐(THPA)的反应速度进行了测定,并和双酚A环氧树脂(E-39)与THPA的反应进行了比较。结果表明两个反应体系的反应速度随温区不同差别甚大,表观反应活化能的测定值基本相近。变温跟踪G-48/E-39混合体系与THPA固化反应的结果表明其共固化行为大致是G-48/THPA和E-39/THPA两体系反应行为的迭合。讨论了G-48/E-39混合体系的共固化反应机理和共固化条件。     

HTPB／TDI的反应动力学研究

用傅立叶变换红外光谱（ＦＴ－ＩＲ）对端羟基聚丁二烯（ＴＨＰＢ）／甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）不同配比体系的反应速率进行了测定，并比较了不同ＴＨＰＢ／ＴＤＩ配比的反应体系。结果表明，不同配比体系的活化能很不相同。当ＴＨＰＢ／ＴＤＩ的摩尔比为２：１时，反庆体系具有两个表观活化能。并提出了反应机理。     

丙烯腈与N-乙烯基吡咯烷酮共聚体系对单体竞聚率的影响

利用Kelen—Tudos方法测算丙烯腈(AN)与N—乙烯基吡咯烷酮(NVP)自由基共聚合单体竞聚率，研究了不同反应体系对单体竞聚率的影响。结果发现：在水相悬浮聚合体系中，转化率小于18％时，两单体的竞聚率同DMS0均相溶液聚合结果相近；转化率较大时，同容液聚合结果偏差较大。H2O／DMS0混合溶剂悬浮聚合时，当水含量超过60％(质量比)后，单体竞聚率向水相悬浮聚合结果靠近。溶剂的极性增大，rAN与rNVP值均减小。随反应温度升高，共聚反应向理想共聚方向进行。