复合材料用苯并噁嗪树脂的研究进展

本文首先概述了苯并噁嗪树脂在耐热性、韧性、阻燃性、介电性能等方面的改性进展,然后重点阐述了苯并噁嗪树脂在预浸料、RTM、拉挤成型等复合材料成型工艺中的应用进展,介绍了苯并噁嗪树脂基复合材料在航空航天、电子电器和交通运输领域的应用。最后,展望了苯并噁嗪树脂在复合材料领域的发展趋势。     

主链型苯并噁嗪树脂玻璃布层压板的研制

以甲醛、二氨基二苯甲烷及双酚F为原料合成了一种新型主链型苯并噁嗪树脂,采用红外光谱、差示扫描量热及热失重分析对产物进行了表征。采用该新型主链型苯并噁嗪树脂制备层压板,并与其他苯并噁嗪树脂层压板进行性能对比。结果表明:该树脂固化物的玻璃化转变温度为215℃,5%热失重温度为380.2℃,氮气气氛下,800℃下的残留率为42.15%;压制的玻璃布层压板弯曲强度为643 MPa,热态弯曲强度保持率为72.9%,冲击强度为126 kJ/m2,介电常数和介质损耗因数分别低至3.97和0.49%。该新型主链型苯并噁嗪层压板的柔韧性和介电性能均优于常规苯并噁嗪层压板。     

温度对苯并噁嗪共混树脂介电性能的影响

合成了对氨基苯炔丙基醚(appe),与苯酚和多聚甲醛通过Mannich反应制备了含炔丙基的苯并噁嗪(P-appe)。将P-appe与苯酚/苯胺型苯并噁嗪(PAF)采用溶液共混的方法制得了共混苯并噁嗪树脂,研究了PAF和P-appe共混树脂的工艺性以及温度对其固化树脂介电性能的影响。结果表明:共混树脂粘度小于50mPa.s,加工窗口为80~200℃。共混树脂凝胶过程的活化能为102.1 kJ/mol,固化树脂的吸水率低于0.44%。共混树脂的介电常数随温度升高而上升,介质损耗随频率的增加出现的峰值随温度上升而移向高频。固化树脂分子内氢键(-OH...N)含量随温度的升高而提高。     

双酚型苯并(噁)嗪热性能与结构的关系

对不同结构双酚型苯并噁嗪树脂的热固化温度,固化物化学耐热性和热机械性能进行了综述。通过分析,总结出不同间隔基与不同胺取代基对苯并噁嗪树脂上述性能的影响,并试图寻求一种具有最佳热机械性能的苯并噁嗪树脂。     

含炔丙基苯并噁嗪树脂的性能

以对氨基苯丙炔醚(APPE)、炔丙胺与苯酚、双酚A、间甲酚和多聚甲醛在无溶剂下通过Mannich反应合成了5种含炔丙基型苯并噁嗪,并对5种含炔丙基型苯并噁嗪及其固化树脂分别进行了结构表征和热稳定性测试。结果表明：室温下粘度较小的树脂有更宽的加工窗口,炔丙基醚型苯并噁嗪比N-炔丙基型苯并噁嗪的固化温度高,噁嗪环开环的同时炔丙基发生了交联。炔丙基醚型聚苯并噁嗪比N-炔丙基型聚苯并噁嗪有更好的热稳定性,聚苯并噁嗪树脂的裂解挥发分主要是苯酚及甲基衍生物。     

含硅芳炔树脂/含官能团苯并噁嗪共混树脂的性能与应用

以4-氰基苯酚、多聚甲醛、3-乙炔基苯胺为原料,采用溶液法合成了含氰基和乙炔基的苯并噁嗪(CPh-apa),将其与含硅芳炔树脂(PSA)通过熔融共混制备了PSA与CPh-apa的共混树脂。研究了共混树脂的黏度、固化特性、耐热性能、介电性能以及复合材料的力学性能。结果表明:CPh-apa的加入有效降低了PSA树脂的黏度,共混树脂固化物的耐热性能和介电性能略有下降,但碳纤维布增强共混树脂基复合材料的弯曲强度和层间剪切强度分别提高了22.3%和24.0%。     

低介电聚合物材料研究进展

对近五年来具有低介电常数与低介质损耗的不同聚合物材料(聚酰亚胺、全氟环丁基聚合物、苯并噁嗪基聚合物以及苯并环丁烯树脂等)的研究进展进行综述,重点探讨不同聚合物材料的结构设计策略(化学组成、分子结构以及孔结构等)对材料各项性能(介电性能、吸水性、热稳定性、力学性能等)的影响,并简单分析其中的影响机理.最后,总结了不同低介电聚合物材料设计的4种共性方法(降低分子极性、增加分子自由体积、引入多孔结构以及引入交联结构),并展望了未来低介电聚合物材料的发展方向.     

低粘度苯并噁嗪树脂的制备与固化

以分子量为230、400和2000的聚醚胺与苯酚和多聚甲醛反应合成了聚醚胺型苯并噁嗪(PEDA-BZ),用红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱仪(GPC)和粘度仪分别表征合成的苯并噁嗪,将其与传统的单官能度和双官能度苯并噁嗪(PAF和BAF)以不同比例共混,采用差示扫描量热法(DSC)测试不同升温速率下苯并噁嗪树脂的固化行为,利用Kissinger方程计算树脂固化反应的表观活化能。结果表明:共混树脂的电阻率达108Ω·cm以上;共混树脂的固化活化能较高,且分子量最高的聚醚胺型苯并噁嗪的固化反应活化能最高。     

苯并(口恶)嗪亚胺玻璃布层压板的研制

研究苯并噁嗪亚胺树脂的合成工艺,并利用其制备玻璃布层压板,经对该产品的性能进行全面测试。结果表明,采用苯并噁嗪亚胺树脂制备的玻璃布层压板其制造成本、工艺及性能均优于苯酚改性二苯醚树脂层压板和环氧改性聚胺酰亚胺树脂层压板。     

聚醚酰胺树脂的研究

在22篇文献的基础上对聚醚酰胺树脂最新研究进展进行了综述；比较了双噁唑啉的两种制备方法，介绍了双噁唑啉改性酚醛树脂或苯并噁嗪树脂的原理、固化物性能。     

(口恶)唑烷酮绝缘漆的研制

本文系研究新型F级噁唑烷酮绝缘漆,主要介绍噁唑烷酮聚合物的发展概况,结构特性及其绝缘漆的制备和性能。肯定用二异氰酸酯和双酚A型环氧树脂合成噁唑烷酮树脂方法的意义和发展前途。这种噁唑烷酮树脂能溶于普通溶剂,可以用一般环氧树脂的固化方法固化,制备方法简便,原料来源广泛,成本低廉。以噁唑烷酮树脂为基础制得的绝缘漆,耐温指数超过155℃,介电性能、耐化学腐蚀和机械性能优异,是一种有应用开发价值的新型耐热绝缘材料。     

新型苯并(噁)嗪树脂基覆铜板基板的研制

以4,4′-二胺基二苯甲烷、甲醛及双酚F为原料,苯酚为封端剂合成苯并噁嗪树脂,用其浸渍KH560处理的平纹玻璃布,制备了苯并噁嗪玻璃布层压板。测试结果表明,该苯并噁嗪树脂体系5%的热失重温度为410.4℃,800℃残炭为63.60%,用DMA方法测得其玻璃化转变温度(Tg)为238.5℃,制得玻璃布层压板具有优良的热稳定性和耐热性。常态下,该层压板的弯曲强度纵向为835.3MPa;横向为552.3MPa。表面电阻率体积电阻率分别为8.7×1014Ω和1.5×1013Ω.m。同时该层压板的耐锡焊性能在288℃锡浴中起泡时间大于60s,阻燃性能达到UL94-VI级。     

热固性树脂改性氰酸酯树脂的研究进展

本文介绍了热固性树脂改性氰酸酯(CE)树脂的研究现状,主要阐述了环氧树脂(EP)、双马来酰亚胺树脂(BMI)、苯并噁嗪树脂(BOZ)或多元化合物共聚改性氰酸酯树脂(CE)的研究进展,指出了上述热固性树脂改性氰酸脂的优缺点,并展望了氰酸酯树脂的发展前景。     

水溶性低压电子变压器绝缘漆制备及性能研究

为了对现有有机溶剂低压电子变压器绝缘漆进行环保升级,以水溶性聚氨酯树脂为基体、水溶性苯并噁嗪树脂为固化剂制备水溶性低压电子变压器绝缘漆。通过对绝缘漆的水溶性、电气强度、粘结强度、耐焊锡性能和耐温等级进行评价,分析聚氨酯配方中二羟甲基丙酸(DMPA)用量、乙二醇丁醚用量和绝缘漆中苯并噁嗪树脂含量等因素的影响,确定聚氨酯树脂和绝缘漆的最佳配方。结果表明:当DMPA用量为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)摩尔分数的16%,乙二醇用量为MDI摩尔分数的30%,固化剂用量为聚氨酯树脂质量分数的15%时,该绝缘漆的电气强度为69 kV/mm,粘结强度为2.9 N/mm~2,温度指数为152.8。     

酚醛树脂用量对苯并噁嗪/环氧树脂体系性能的影响

在苯并噁嗪/环氧树脂两元体系中,加入不同比例的酚醛树脂,研究其反应动力学及流变特性。采用该体系为基体制备了覆铜板,并对覆铜板的耐热性、吸水率及介电性能进行测试。结果表明:提高酚醛树脂的含量,有利于降低反应体系的固化温度,提高覆铜板的热失重温度(Td5%);但随着酚醛树脂含量的增加,体系的介电性能下降,玻璃化转变温度(Tg)呈现先上升后下降的趋势,吸水率呈先下降后上升的趋势。当酚醛树脂含量达到12%时,体系的综合性能最佳,其Tg达到204℃,高压蒸煮(PCT)吸水率为0.44%,且加工窗口较宽。     

高性能苯并噁嗪树脂的研究进展

通过分子设计、树脂共混、加入纳米材料和增强纤维改善苯并口恶嗪树脂的耐热性和韧性。并对高性能苯并口恶嗪树脂的改性进行了综述,另外还介绍了苯并口恶嗪树脂在夹层电介质材料、电绝缘材料、覆铜板、阻燃材料和高填充电子封装材料方面的改性研究。     

耐热性高强度发电机定子端部支架的研制

研究采用苯并噁嗪(BOZ)耐热树脂中间体、环氧树脂(EP)、促进剂合成一种耐热性树脂,对该体系的合成工艺及物理性能进行了研究,并考察了温度对复合树脂反应活性的影响。以E-玻璃纤维布为增强材料、BOZ/EP树脂为粘结剂制备了发电机定子端部支架。通过对支架的力学性能和热稳定性能进行测试,结果表明其性能尤其是力学性能和热稳定性优异,完全能满足发电机端部支架的技术要求。     

无卤无磷阻燃覆铜板基板材料的研究

将自制的含氮苯并口恶嗪树脂与E-51环氧树脂共混,以共混树脂体系作为基体树脂浸渍玻璃纤维布,制成了一种新型无卤无磷阻燃覆铜板基板材料,分析了不同含量E-51环氧树脂对板材的电性能、弯曲强度、极限氧指数和热稳定性的影响,结果表明:E-51的加入能够提高板材的电性能、弯曲强度、热稳定性,但降低了板材的极限氧指数；当E-51...     

二烯丙基双酚A改性双马来酰亚胺树脂基覆铜板的研制

采用二烯丙基双酚A(DABPA)对4,4'-双马来酰亚胺基二苯甲烷(BMI)进行改性,然后与环氧树脂和4,4'-二氨基二苯砜(DDS)共混制得覆铜板,并对改性BMI树脂和覆铜板分别进行了结构表征和性能测试。结果表明:研制的覆铜板阻燃等级达到V-0,并具有较好的介电性能、耐热性能以及力学性能。     

氢氧化镁在阻燃覆铜箔板基板材料中的应用

以苯并噁嗪/环氧树脂为基体,氢氧化镁为阻燃剂,制备了无卤无磷阻燃覆铜板基板材料。对基板材料的氧指数、介电性能、绝缘性能和力学性能进行测试,分析不同种类(GX105,GX110,YX105)和不同含量的氢氧化镁对基板材料性能的影响,确定了氢氧化镁的最佳类型和用量。结果表明:采用YX105为阻燃剂,其含量为10%时,制备的板材综合性能较好,其中介电常数和介质损耗因数分别为5.33和0.008,表面电阻为8.6×1012Ω,体积电阻率为1.62×1014Ω·m,弯曲强度为512.0 MPa,氧指数为37.2。