含氰基的N-取代苯基马来酰亚胺的合成及性能

合成了N-[4-(4-邻苯二甲腈基)苯氧基]马来酰亚胺(1)和N-[4-(3-邻苯二甲腈基)苯氧基]马来酰亚胺(2)两种含氰基的N-取代苯基马来酰亚胺化合物。用FT-IR,1H-NMR和EA对其结构进行了确认。利用DSC和TGA等手段,初步研究了1和2的热行为。DSC研究结果显示:1和2发生马来酰亚胺双键的热自由基聚合反应峰比传统化合物二苯甲烷双马来酰亚胺(BMI)高;TGA研究结果表明,在氮气氛下305℃前,1和2热失重,800℃的残炭率高于BMI,分别达到了50%和57%,证明分子结构中引入腈基可有效降低马来酰亚胺在高温下的热分解引起的热失重,提高材料的耐热性能。     

反应温度对N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐二元共聚物结构及性能的影响EI北大核心CSCD

以N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)、马来酸酐(MAH)为单体,过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)为引发剂,采用溶液聚合法在80～120℃合成了新型耐热改性剂N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐二元共聚物(NMA)。通过核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱对NMA进行了结构表征,证明在80～120℃之间均能制备NMA二元共聚物;采用凝胶渗透色谱法、碱液滴定法、热重分析及差示扫描量热分析对NMA二元共聚物相对分子质量、马来酸酐含量及热性能进行了分析。结果表明,当合成温度为110℃时,NMA的相对分子质量最高,相对分子质量分布最均一,热稳定性最佳;且NMA的玻璃化转化温度(Tg)随着合成温度的升高呈下降趋势。故当合成温度为110℃时,有助于N-PMI均聚结构转换为与MAH共聚结构,得到NMA二元共聚物。     

N-苯基马来酰亚胺的合成工艺优化研究

以顺丁烯二酸酐和苯胺为原料,丙酮作溶剂,乙酸酐为脱水荆,三乙胺、醋酸钠为催化剂,加入自制阻聚剂,并用正交实验法优化合成工艺条件,合成N-苯基马来酰亚胺.产品收率可达93%,纯度99.5%以上.同时简单的考察了阻聚剂的用量对N-PMI收率的影响.     

含柔性酯基的N-取代马来酰亚胺的合成及溶液聚合

以马来酸酐(MA)、氨基丙酸(Aln)、直链醇为原料,选择合适的溶剂、催化剂,通过三步两釜法合成了侧链含柔性酯基的N-取代马来酰亚胺单体(RAM);以自由基溶液聚合法进行了均聚和共聚;利用IR、TG、DTA对产物(PRAM)进行了表征;并讨论了侧链长度对均聚物溶解性能、热性能的影响,结果表明柔性链长度对溶解性、起始热分解温度影响不大,但玻璃化温度(Tg)随柔性链增长而明显下降。     

侧基含马来酰亚胺基团聚苯醚的合成与表征

低介电常数(ε_r)和介电损耗因子(tan δ)特性的聚苯醚(PPO)是制造高频覆铜板的理想材料,但因其缺乏可交联的活性基团而限制了在覆铜板领域的工业应用。文中采用N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)对PPO进行溴化,得到溴化率为15%的溴化聚苯醚(BrPPO)。基于Diels-Alder(DA)反应,利用呋喃对马来酰亚胺进行保护,并与BrPPO反应,成功合成了侧基修饰马来酰亚胺基团的改性聚苯醚(MPPO),赋予了PPO可交联的活性位点。利用核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TGA)对产物的结构进行了表征。DSC分析表明,MPPO在164℃时存在脱除呋喃的吸热峰,在320℃时存在马来酰亚胺双键交联的放热峰。TGA分析表明,MPPO前期失重率为9.5%,马来酰亚胺基团含量为11.4%。采用MPPO制备的覆铜板其介电性能、耐热性及尺寸稳定性都有所提升。     

新型马来酰亚胺树脂的合成

介绍发几种新型的马业酰亚胺树脂的合成方法与性能。     

N-三嗪马来酰亚胺聚合型荧光增白剂合成及性能

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,醋酸酐为脱水剂,将传统三嗪氨基二苯乙烯荧光分子通过脱水闭环反应对马来酸酐改性,并与苯乙烯共聚合成了系列N-三嗪马来酰亚胺聚合型荧光增白剂。采用UV、荧光发射光谱等研究了其在水和DMF中光物理特性和光化学顺反异构性能及取代基的影响。研究表明,共聚后反式活性荧光单体固定在大分子链上,可显著提高发色团的稳定性及荧光量子产率,降低光致异构现象。同时三嗪环上取代基的类型对光吸收和荧光分配并无显著影响,顺反式异构体的比例主要取决于取代基性质,溶剂的极性影响三嗪-二苯乙烯荧光物质光物理化学性质。     

含稀土的N-取代马来酰亚胺耐热改性剂的合成及与PVC的共混

将有机稀土引入耐热改性剂中,采用乳液聚合法制备马来酸单十二酯镧-N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚物。结果发现,有机稀土可以明显提高共聚物的玻璃化温度(Tg),当有机镧用量为总单体量的5%(质量分数,下同)时,四元共聚物的Tg比不含有机镧的三元共聚物的Tg提高了7.7℃;将四元共聚物与PVC共混,当其用量为PVC用量的40%时,维卡软化点比纯PVC提高了15.7℃,失重50%时的热分解温度比纯PVC提高了37.8℃,且力学性能良好。     

单马来酰亚胺的合成和表征

本文合成了四种单马来酰亚胺树脂，并采用ＩＲ．ＮＭＲ．ＴＧ－ＤＴＡ对其结构和性能进行了表征，结果表明，单来酰胺酸和单马来酰亚胺在固化过程中无明显的固化峰存在，与普通未扩链的双马来酰亚胺有所区别，同时二胺的结构和固化过程中少量水份的存在都将在很大程度上影响其热稳定性能。     

一种含马来酰亚胺苯并噁嗪的合成及性能

以4-氨基苯基马来酰亚胺、甲醛、苯酚为原料,采用两步法经中间产物三嗪(TMIPT)合成苯并噁嗪(MIPB),并借助红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)和元素分析(EA)等手段对产物MIPB进行了表征。通过差示扫描量热(DSC)、FT-IR和热重分析(TGA)对MIPB的热行为进行了研究,结果发现,MIPB化合物的熔点为113.3℃,相比于Ishida报道的MIB化合物147℃的熔点降低了33.7℃,MIPB在150℃的固化率大大增加,固化后的MIPB树脂5%热失重温度T5为348℃,10%热失重温度T10为368℃,800℃残炭率达到55.6%。     

DOPO-PHBA反应型阻燃剂的合成及其与TGIC复配体系对环氧树脂性能的影响

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）和对羟基苯甲醛（PHBA）为主要原料,合成了一种新型的反应型阻燃剂DOPO-PHBA,利用FTIR和核磁共振谱（¹H-NMR、³¹P-NMR）对其分子结构和组成进行了分析表征。将DOPO-PHBA与异氰尿酸三缩水甘油酯（TGIC）复配用于制备DOPO-PHBA-TGIC/环氧树脂（EP）复合材料,通过极限氧指数（LOI）、动态热机械测试（DMA）和TGA分别对DOPO-PHBA-TGIC/EP复合材料的阻燃性能和热性能进行了研究。结果表明：成功制备了DOPO-PHBA,且DOPO-PHBA-TGIC复配型阻燃剂能显著改善EP的阻燃性能,当体系磷元素的质量分数为0.6wt%时,氧指数（LOI）由24%提高至32.5%;此外不同磷含量的DOPO-PHBA-TGIC/EP复合材料的玻璃化转变温度（T_g）均保持在200℃以上并且在800℃时的残炭量不断提高,其初始分解温度和最大热失重速率均有所下降;燃烧后残炭的红外分析表明,该体系满足凝聚相阻燃机制,且DOPO-PHBA-TGIC的加入不会削弱EP的力学性能。     

DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究进展

综述了近5年来以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物为中间体制备新型无卤阻燃剂、阻燃型环氧树脂固化剂和无卤阻燃环氧树脂的研究新进展,并通过UL 94、极限氧指数(LOI)和成炭率等阻燃性能参数对它们的阻燃性能进行了评价.这些具有环境友好、低毒低烟和高效阻燃等优点的固化剂和环氧树脂,...     

含硫功能聚磷腈微纳米球的合成及其在环氧树脂阻燃中的应用

以六氯环三磷腈（HCCP）、4,4'-二羟基二苯硫醚（TDP）为原料合成了一种环交联型的聚磷腈（PTP）微纳米球,并将其加入到环氧树脂（EP）中制备成PTP微纳米球/EP（PTP/EP）复合材料,研究其阻燃性能。采用FTIR和SEM对PTP微纳米球进行表征;TG分析考察PTP/EP复合材料的热稳定性;极限氧指数（LOI）和锥型量热分析（CONE）对PTP/EP复合材料进行阻燃性能测试。研究结果表明,PTP微纳米球具有不溶不熔的特性,粒径在500 nm~3 μm之间,且拥有优异的热稳定性和成炭性,起始热分解温度高达453.2℃,800℃残炭为74.3%。PTP微球的加入显著提高了EP的阻燃性能。当PTP微纳米球添加量仅为5wt%时,PTP/EP的热释放速率峰值降低了55.43%;LOI值从纯EP的25.6%提高到了30.4%。PTP微球的加入还提高了EP的力学性能。PTP微纳米球因其不溶不熔的特点在EP中充当增强剂,在受热燃烧时充当高效的阻燃剂。本研究为功能性阻燃剂的研发提供了新思路。      

环氧树脂的阻燃性研究进展

按发挥阻燃功效的物质或元素与环氧树脂分子结构的关系,将各种阻燃环氧树脂分为复合型和结构型两类,并分别介绍了它们的研究现状、主要问题及发展趋势。     

甲基乙基次膦酸铝/环氧树脂阻燃复合材料性能

以甲基乙基次膦酸铝(Al(MEP))作为环氧树脂(EP)的阻燃剂, 制备了Al(MEP)/EP复合材料, 利用垂直燃烧和氧指数法研究了Al(MEP)/EP复合材料的阻燃性能; 探讨了不同组成的Al(MEP)/EP复合材料的弯曲强度和冲击强度; 采用红外光谱(FTIR) 、 TGA 、 DSC、 SEM分别对样品的结构、 热稳定性、 玻璃化转变温度(T_g) 和形貌进行了分析。 结果表明, Al(MEP)的质量分数为15%时, Al(MEP)/EP复合材料的氧指数值(LOI)即可达到32.5%, 垂直燃烧达到UL 94 V-0级。此外, 各种组成的复合材料的力学性能较好、 热稳定性能优良。     

埃洛石复配2-羧乙基苯基次膦酸对环氧树脂阻燃及力学性能的影响

将埃洛石纳米管(HNTs)与2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)复配并用于环氧树脂(EP)阻燃改性,制备了CEPPA-HNTs/EP复合材料。研究了HNTs与CEPPA的配比对CEPPA-HNTs/EP复合材料热稳定性、阻燃性及力学性能的影响。TG分析表明,CEPPA与HNTs复配可提高CEPPA-HNTs/EP复合材料的热稳定性,促进成炭并降低分解速率。锥形量热和极限氧指数分析表明,加入HNTs可降低EP热释放速率,而CEPPA对提高EP的极限氧指数作用更显著。残炭的红外分析及SEM结果表明,燃烧过程中CEPPA与HNTs反应生成硅铝磷酸盐促进凝聚相的脱水交联,形成更致密的炭层。力学性能分析表明,当HNTs与EP和CEPPA与EP的质量比分别为6%和4%时,CEPPA-HNTs/EP复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高了19.4%和17.3%,冲击断面的SEM图像显示CEPPA-HNTs/EP复合材料呈韧性断裂。     

磷-硼杂化聚合物/环氧树脂复合材料的制备及阻燃性能

以二氯磷酸苯酯（PDCP）、硼酸双甘油酯（DGB）为原料,通过逐步聚合得到磷-硼杂化聚合物（PDCP-DGB）,PDCP-DGB与环氧树脂共混体系经交联固化制备磷硼元素共杂化环氧树脂基（PDCP-DGB/EP）阻燃复合材料。利用FTIR、核磁共振波谱仪（NMR）、凝胶渗透色谱仪（GPC）、TG、氧指数（LOI）测定仪、微型量热仪、SEM和XPS对PDCP-DGB和PDCP-DGB/EP复合材料进行表征。结果表明,随着PDCP-DGB质量分数的增加,PDCP-DGB/EP复合材料最大分解速率温度升高,残重率提高,LOI上升,烟密度等级和最大烟密度降低,热释放速率峰值（PHRR）降低,总热释放量（THR）减小;PDCP-DGB有利于提高PDCP-DGB/EP复合材料的热稳定性能和阻燃性能,但对其力学性能影响较小;当PDCP-DGB质量分数为15wt%时,PDCP-DGB/EP复合材料LOI达到28.3%,较纯EP提高了47.4%,垂直燃烧（UL-94）等级达到V-0级;THR、PHRR分别降低了28%、23%,残炭率升高了5.11%;SEM图像显示,PDCP-DGB/EP复合材料的残炭表面得到很好的改善,致密、连续且平整。      

双DOPO结构化合物的合成及对PET织物阻燃性能与机理

为提高对苯二甲酸乙二醇酯(PET)织物的阻燃抗熔滴性能,以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和对二甲醛(TDCA)合成了一种双DOPO结构的磷系阻燃剂(TDCA-DOPO),将其与三聚氰胺(MEL)复配,然后采用聚氨酯作为涂层剂,得到阻燃涂层剂用于PET织物阻燃。结果表明,当两种阻燃剂的质量比为2∶1,总添加量为20%时,极限氧指数提高到28.5%,在垂直燃烧试验中,阻燃涂层抑制了PET织物燃烧时熔滴滴落现象。SEM和EDS的结果显示,阻燃涂层在PET织物上均匀分布。从氮气气氛中的热重分析来看,阻燃PET织物在较高温度区的残炭率由6.5%增加到11.7%。残炭的SEM结果显示阻燃涂层促进PET织物形成膨胀性炭层。根据热裂解气相色谱、残炭的Raman 和 XPS数据分析结果,复合阻燃涂层在气相上生成含磷碎片与不可燃气体,并促进PET织物形成膨胀致密的炭层,同时具有气相与凝聚相阻燃效果。本研究内容可为PET阻燃抗熔滴剂的开发提供指导。     

合成反应型磷酸酯及其对TPU阻燃和力学性能的影响

合成了带双羟基磷酸酯BBHP(butyl bis(4-hydroxybutyl)phosphate),并研究了BBHP不同用量对合成的阻燃聚氨酯弹性体的阻燃和力学性能的影响。随着BBHP用量的增加,聚氨酯弹性体的阻燃性能提高,100%引张应力、拉伸强度、伸长率均不断下降,撕裂强度在BBHP添加量为12%时达到最大值。当BBHP用量在10%～12%,聚氨酯弹性体的氧指数达到27以上,力学性能和颜色均满足聚氨酯弹性体的要求。     

DOPOMPC-APP-MWCNTs协同阻燃环氧树脂的制备

将无卤膨胀阻燃剂六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷腈(DOPOMPC)、聚磷酸铵(APP)及多壁碳纳米管(MWCNTs)复配后加入环氧树脂(EP)中,制备出新型阻燃复合材料DOPOMPC-APP-MWCNTs/EP。通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧和锥形量热法研究其阻燃性能。研究结果表明:MWCNTs的加入增强了膨胀阻燃体系的阻燃性能和力学性能,并在一定程度上改善了体系燃烧时的浓烟现象。当阻燃体系总质量分数为20%,MWCNTs质量分数为2%时,材料性能最优,其LOI达到36.8%,热释放速率峰值、有效燃烧热平均值、比消光面积平均值和CO释放率平均值与未阻燃EP相比分别下降了83.5%、31.5%、47.6%、50.0%,与DOPOMPCAPP/EP相比下降了83.5%、77.7%、83.7%、68.9%。SEM分析表明:添加MWCNTs后,燃烧炭层呈现出大面积交联网络状结构。