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。     

苯并噁嗪树脂的应用研究进展

针对苯并噁嗪树脂的工业应用,综述了近年来苯并噁嗪树脂的单体合成、树脂改性及固化研究的现状.     

苯并噁嗪树脂的合成及应用

本文综述了苯并 口恶嗪树脂的合成、性能、改性和应用。     

氢氧化铝改性苯并噁嗪及阻燃性的研究

以加入氢氧化铝(ATH)提高苯并噁嗪树脂(BOZ)的阻燃性,并对阻燃聚苯并噁嗪树脂的性能进行研究.结果表明,当氢氧化铝质量分数大于20%时,聚苯并噁嗪树脂的阻燃性可以达到UL-94V0级.差示扫描量热(DSC)和动态机械分析(DMA)测试显示氢氧化铝的加入,使苯并噁嗪树脂开环固化反应放热热焓和峰值温度均有降低,使聚苯并...     

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。     

苯并噁嗪树脂的研究与应用进展

3,4-二氢-3-取代基-2H-1,3-苯并噁嗪(简称苯并噁嗪),是一类新型的高性能热固性树脂,在加热和(或)催化剂的作用下发生开环聚合,生成含氮且类似酚醛树脂的网状结构,人们将这种新型树脂称作开环聚合酚醛树脂.自上世纪九十年代初以来,有关苯并噁嗪的研究工作取得了快速发展.本文较系统概述了国内外在苯并噁嗪中间体的合成、固化反应、结构与性能关系、应用开发等方面取得的进展,侧重介绍了四川大学在苯并噁嗪研究和应用方面取得的成果.     

氧化石墨烯原位合成苯并噁嗪树脂改性材料的制备

本文采用原位合成法制备氧化石墨烯／苯并噁嗪树脂改性材料,初步对复合材料的傅里叶红外光谱、微观结构以及其性能肖氏硬度和抗压强度进行了探讨。结果表明,由苯并噁嗪树脂和氧化石墨烯／苯并噁嗪材料红外分析对比分析,氧化石墨烯有利于材料的合成和交联,而从金相显微镜对材料表面观察发现,过量的氧化石墨烯加入对复合材料的抗压强度整体性能有一定程度的影响;氧化石墨烯／苯并噁嗪树脂改性材料的肖氏硬度随氧化石墨烯含量增加而增大,且明显改善材料的硬度,在加入0．3％氧化石墨烯后,材料肖氏硬度可达到35H以上,抗压强度也有明显改善,在加入0．1％的氧化石墨烯后材料的抗压强度可以达到15．8MPa,氧化石墨烯的加入能有效的改善材料的性能。     

高性能苯并(噁)嗪基复合材料研究进展

综述了近年来国内外在苯并(噁)嗪树脂基复合材料方面的研究进展,重点介绍了以苯并(噁)嗪为基体的复合材料在耐热、增韧、增强等方面包括化学改性和物理共混研究进展,并初步判断了今后以苯并(噁)嗪树脂为基体的复合材料的发展方向.     

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/POSS纳米复合材料的合成与性能研究

以双酚A、多聚甲醛、11-氨基十一酸和环氧化POSS为原料合成了苯并噁嗪-POSS纳米复合材料。采用傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪和热重分析分别对其结构、热固化行为和热稳定性进行表征。结果表明:随着POSS含量的增加,其固化起始温度和终止温度呈下降趋势,苯并噁嗪树脂的热稳定性能随之提高,当POSS含量为5%时,双酚A-POSS苯并噁嗪树脂的残炭量达到最大为23.0%。     

低介电常数苯并噁嗪树脂的合成

以双酚A、甲醛分别和苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺、3,5-二甲基苯胺为原料合成苯并噁嗪树脂.通过对比固化后树脂的介电常数,表明苯胺苯环上甲基的存在和不同位置对苯并噁嗪固化树脂介电常数存在影响.同时采用在树脂中引入氟原子的方法来降低树脂的介电常数.以甲醛、3,5-二甲基苯胺和双酚AF为原料合成了一种介电常数为2.93(1MHz),玻璃化转变温度为287℃的苯并噁嗪树脂.     

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。     

苯并噁嗪及其在制备C/C复合材料领域的研究进展

综述了国内外新型热固性树脂苯并噁嗪聚合物的固化机理、固化体积变化、热分解机理及其复合材料的研究进展,并通过分析树脂体系的黏度、浸润性及其固化物的残炭率和炭的形貌,初步判断了苯并噁嗪树脂在制备C/C复合材料领域的应用前景。     

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。      

RTM改性苯并噁嗪树脂及复合材料性能研究

研究了RTM改性苯并噁嗪树脂及复合材料性能.用DMA研究RTM改性苯并噁嗪树脂体系的储能模量、损耗模量和玻璃化转变温度;用流变仪研究黏度特性;用TGA和TGA微分曲线研究热分解性能;并研究了RTM改性苯并噁嗪树脂及复合材料的力学性能.结果表明:RTM改性苯并噁嗪树脂体系的玻璃化转变温度是206℃;至少有400min的低黏度(η≤0.5Pa.s)时间作为工艺开放期;在氮气气氛下,RTM苯并噁嗪树脂体系热失重分两个主要阶段,在375℃时发生5％热失重,800℃残碳率是45.2％;RTM苯并噁嗪树脂基体拉伸强度72.4MPa,拉伸模量5.07GPa,弯曲强度173MPa,弯曲模量4.6GPa;碳纤维增强RTM苯并噁嗪树脂基复合材料的常规力学性能优异.     

氢氧化镁阻燃聚苯并噁嗪

采用锥形量热测试和垂直燃烧法UL-94研究了氢氧化镁对苯并噁嗪树脂阻燃性能的影响。结果表明,加入氢氧化镁后苯并噁嗪树脂的垂直燃烧时间缩短,阻燃性提高,当氢氧化镁加入量大于等于20%时,阻燃性达到UL-94V0级。锥形量热的测试结果表明,加入20%氢氧化镁后,聚苯并噁嗪的引燃时间由33s延长至52s;热释放速率的最大值由635.4kW/m2降低至255.93kW/m2;总释热量由99.1MJ/m2降低为67.72MJ/m2;总烟释放量由2578.5m2/m2降低至1686.19m2/m2。对于苯并噁嗪树脂而言,氢氧化镁是一类既阻燃又抑烟的环境友好型阻燃剂。     

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...     

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。     

BMI用量对改性苯并噁嗪树脂性能的影响

采用BMI树脂对苯并噁嗪进行改性,采用DSC法研究了BMI树脂用量对苯并噁嗪体系反应特性的影响,制备了改性苯并噁嗪树脂固化物,对其耐热性进行了表征.结果表明,改性苯并噁嗪树脂体系,只有一个反应的放热峰,峰顶温度为232℃,且放热峰的峰顶温度与BMI的用量无关.改性苯并噁嗪体系的热稳定性与苯并噁嗪体系相比较为复杂,BMI...     

腰果酚型苯并噁嗪的固化特性

以腰果酚、幕胺、甲醛为原料,合成了腰果酚型苯并噶嗪单体.采用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热分析(DSC)、动态热机械分析(DMA)和热失重分析(TGA)对其热聚合和加入自由基引发聚合两种情况下的固化行为及固化物结构和性能进行了研究.结果表明,腰果酚型苯并噁嗪热开环聚合形成的固化物是T<,g>为137℃的塑料;加入...