降冰片烯酰亚胺型双苯并嗪的合成及性能

首先用降冰片烯二酸酐、对氨基苯酚为原料合成降冰片烯酰亚胺(NI),然后用合成的NI、4,4-二氨基二苯醚(ODA)和多聚甲醛为原料进行Mannich反应合成出降冰片烯酰亚胺型双苯并嗪(NI-BOZ),经高温固化后形成热固性树脂。用FTIR、1H NMR、13C NMR分析了NI和NI-BOZ的化学结构,证实了所得的目标产物;用DSC对NI-BOZ的固化动力学进行研究;用DMA和TGA分析了NI-BOZ的固化物的热性能。结果表明:NI-BOZ的固化反应活化能为86.27 k J·mol-1,反应级数为0.91;poly(NI-BOZ)树脂空气条件下的玻璃化转变温度为215℃,氮气条件下失重5%的温度为445℃,失重10%的温度为467℃,在800℃的残碳率为63%。     

含双马来酰亚胺的新型双苯并噁嗪的合成及性能

首先用马来酸酐、对氨基苯酚为原料合成N-对羟基苯基马来酰亚胺(HPM),然后用合成的HPM、4,4-二氨基二苯醚(ODA)和多聚甲醛为原料进行曼尼希反应合成出含双马来酰亚胺的苯并噁嗪(HPM-BOZ),经高温固化后形成热固性树脂。用FTIR、¹H NMR、¹³C NMR分析了HPM和HPM-BOZ的化学结构,证实了所得的为目标产物;用DSC对HPM-BOZ的固化特性进行研究,用TGA分析了HPM-BOZ的固化物的热稳定性;用SEM分析了树脂的断裂面。结果表明:HPM-BOZ在235℃和266℃出现了两个固化峰;在氮气条件下,热分解温度为410℃,失重5%的温度为438℃,在800℃的残碳率为60.2%。     

炔基腰果酚的制备、表征及其聚合物的非等温固化动力学

以3-溴丙炔、腰果酚为原料,利用相转移催化反应合成了炔基化腰果酚树脂,并用FT-IR、¹H NMR对炔基化腰果酚的化学结构进行了表征,结果表明在相转移催化剂存在条件下,3-溴丙炔和腰果酚通过Williamson成醚反应成功制备了目标产物。用TG研究固化后的炔基化腰果酚树脂热稳定性能,结果表明,固化后树脂的起始降解温度为419℃,800℃时的残炭率为14%,说明其具有很好的耐热性能。根据DSC曲线,用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa分别计算了热固化反应活化能,分别为143.46 kJ·mol^-1和145.15 kJ·mol^-1,热固化反应级数都接近1,因此说明这两种模式很适合这种体系。     

酚酞烯丙胺型苯并噁嗪树脂的合成、表征及其聚合物的热分解动力学

以酚酞、烯丙胺、多聚甲醛为原料,合成了具有烯丙基的新型酚酞型苯并嗪树脂(PT-ala)。用FT-IR、¹H NMR和DSC表征了其结构和固化特性,并用TG-DTG方法对其聚合物在氮气中的热分解过程动力学进行了详细的研究。结果表明:用Kissinger法和Ozawa法求得的聚合物热分解活化能分别为189.65 kJ·mol^-1和215.11 kJ·mol^-1;用Coats-Redfern法证实了酚酞烯丙胺型聚苯并嗪的热分解反应为一级反应;在氮气氛中维持60 s寿命的最高使用温度为285℃。     

新型含硼苯并噁嗪的合成及其与环氧树脂共混热性能

以乙醇胺、硼酸为原料合成硼酸乙醇胺酯（BAE）,再用所得硼酸乙醇胺酯与多聚甲醛、苯酚反应,合成含硼苯并噁嗪（BAE-BOZ）。将所得BAE-BOZ高温固化,BAE-BOZ和环氧树脂E-51按照不同的质量比进行熔融共混,并经高温固化。采用FT-IR,¹H NMR 和¹³C NMR等分析了BAE-BOZ的化学结构,证明了产物为目标产物;采用DSC对BAE-BOZ的固化特性进行研究;采用TG 分析了含硼乙醇胺型苯并噁嗪poly（BAE-BOZ）和BAE-BOZ/E-51共聚物的热稳定性。结果表明：BAE-BOZ在218℃出现了固化峰;BAE-BOZ的硼含量达到8.67%,在N₂条件下,poly（BAE-BOZ）的热分解温度为302℃,在426℃时热分解速率最快,800℃的残炭率为58.08%,与未经硼改性的乙醇胺型苯并噁嗪（E-BOZ）相比,热分解温度提高40℃,残炭率提高了16.28%;BAE-BOZ/E-51共聚物的热分解温度达到343℃,热性能得到进一步提高。     

高韧性聚醚脲型苯并嗪树脂的合成及力学性能

首先用端氨基聚醚、二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）制备出两端含有氨基的聚醚型聚脲,然后用合成的聚醚型聚脲、双酚A和多聚甲醛为原料进行曼尼希反应合成出聚醚脲型苯并（口恶）嗪（PUBZ）,经高温固化后形成韧性优良的树脂。用FTIR、¹H NMR分析了PUBZ的化学结构,证实了所得的目标产物;用DSC对PUBZ的固化特性进行研究;用拉伸测试分析了含不同长度聚醚链PUBZ树脂的力学性能;用DMA和TGA测试分析了含不同长度聚醚链PUBZ树脂的热性能。结果表明：聚醚链段越长,PUBZ的固化温度越高,PUBZ树脂的玻璃化转变温度越低,相反其热稳定性越好;在力学性能中端氨基聚醚D-400/PUBZ树脂的韧性最好。     

含双马来酰亚胺的新型双苯并嗪的合成及性能

首先用马来酸酐、对氨基苯酚为原料合成N-对羟基苯基马来酰亚胺(HPM),然后用合成的HPM、4,4-二氨基二苯醚(ODA)和多聚甲醛为原料进行曼尼希反应合成出含双马来酰亚胺的苯并嗪(HPM-BOZ),经高温固化后形成热固性树脂。用FTIR、1H NMR、13C NMR分析了HPM和HPM-BOZ的化学结构,证实了所得的为目标产物;用DSC对HPM-BOZ的固化特性进行研究,用TGA分析了HPM-BOZ的固化物的热稳定性;用SEM分析了树脂的断裂面。结果表明:HPM-BOZ在235℃和266℃出现了两个固化峰;在氮气条件下,热分解温度为410℃,失重5%的温度为438℃,在800℃的残碳率为60.2%。     

双酚硅氧烷型苯并噁嗪/二氧化硅复合材料的制备与性能

以双酚A(BPA)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、多聚甲醛为原料,合成双酚硅氧烷型苯并噁嗪(BZ),固化得到聚双酚硅氧烷型苯并噁嗪(PB),再用BZ与溶胶-凝胶法合成的改性二氧化硅共混,固化得到双酚硅氧烷型苯并噁嗪/二氧化硅复合材料(PBS)。采用FI-IR,¹H NMR等分析手段对BZ的化学结构进行了表征;采用DSC对BZ固化性能进行研究,使用TG分析PBS的稳定性。结果表明:在氮气氛围中,BZ在181℃开环聚合;PB失重5%时的温度为302℃,失重10%时的温度为375℃,在800℃时的残炭率为53%;PBS失重5%时的温度为316℃,失重10%时的温度为407℃,在800℃时的残炭率为59%。聚合物表面及断面扫描电镜图像分析表明:BZ与溶胶-凝胶法合成的改性二氧化硅有较好的相容性且提高了韧性。     

液体乙烯基硅树脂的制备及固化反应动力学

合成了一种液体乙烯基硅树脂,并用FT-IR、GPC、¹H NMR和²⁹Si NMR等手段对其结构进行表征。采用非等温差示扫描量热法（DSC）研究了乙烯基硅树脂/苯基含氢硅油体系的固化反应动力学,用Kissinger方程和高级等转化率法（Vyazovkin方法）分别计算了该体系的表观活化能E_a,用Málek法进行模型拟合动力学分析,通过T-β外推法确定该体系的固化工艺参数。结果表明：Kissinger法和Vyazovkin法得到的活化能分别为85.3 kJ·mol^-1和84.0 kJ·mol^-1,二者所得结果的差别较小;乙烯基硅树脂体系固化动力学符合Šesták-Berggren（m,n）模型,m和n分别为0.092、1.440,拟合曲线与实验的DSC曲线吻合;该树脂体系的近似凝胶化温度为89.1℃,固化温度为127.8℃,后处理温度157.6℃。     

三炔丙基异氰尿酸酯的合成、表征及其非等温固化动力学

以3-溴丙炔、异氰尿酸为原料,利用相转移催化剂合成了三炔丙基异氰尿酸酯(TPIC),并用FT-IR、¹H NMR对其结构进行了表征。用TGA表征了热固化后的TPIC的热性能。结果表明：热固化后的树脂在375℃开始分解,800℃的残炭率达75%。根据DSC曲线,TPIC的熔点为167℃左右,并用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman-Reich-Levi法分别计算了热固化反应活化能,它们分别为46.81、48.70和40.92 kJ·mol^-1,热固化反应级数都接近1,并探讨了固化反应过程与机理。通过对比分析表明,这3种方法均适用于TPIC体系。     

含双DOPO的双酚A-单苯并(口恶)嗪合成、表征及其与环氧树脂共聚物的阻燃性能

以含双DOPO-双酚A、苯胺和多聚甲醛为原料,合成了含双DOPO的双酚A-单苯并(口恶)嗪(1DD)。采用红外、核磁(氢谱核磁和碳谱核磁)等分析手段对1DD的化学结构进行了表征;采用DSC对1DD的固化特性进行研究,使用TG分析了所得聚苯并(口恶)嗪的热稳定性。再将1DD与环氧树脂以0.5/1的质量比进行共混,按照一定的程序进行升温固化,得到共聚物P1DD-ER。采用UL94垂直燃烧实验、极限氧指数仪(LOI)测试了共聚物的阻燃性能。结果表明:含双DOPO的双酚A-单苯并(口恶)嗪树脂的起始熔点约为185℃,在222℃处有一个很明显的放热峰。固化后的树脂从348℃开始分解,在463℃分解速率达到最快,在800℃时的残碳率为35.78%。制备的苯并(口恶)嗪可以用作环氧树脂的固化剂,且其共聚物具有很好的阻燃性能,LOI可以达到37,UL94等级为V-0。     

Synthesis, characterization and non-isothermal curing kinetics of tri-propargyl isocyanurate

以3-溴丙炔、异氰尿酸为原料,利用相转移催化剂合成了三炔丙基异氰尿酸酯(TPIC),并用FT-IR、¹H NMR对其结构进行了表征。用TGA表征了热固化后的TPIC的热性能。结果表明：热固化后的树脂在375℃开始分解,800℃的残炭率达75%。根据DSC曲线,TPIC的熔点为167℃左右,并用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman-Reich-Levi法分别计算了热固化反应活化能,它们分别为46.81、48.70和40.92 kJ·mol^-1,热固化反应级数都接近1,并探讨了固化反应过程与机理。通过对比分析表明,这3种方法均适用于TPIC体系。     

脱氢枞胺改性硅橡胶复合材料的制备及性能研究

以脱氢枞酸为原料采用衍生化反应合成了脱氢枞胺（DA）并通过FT-IR、MS和¹H NMR等手段对产物结构进行表征,分析表明确定合成了脱氢枞胺。以聚硅氧烷、白炭黑和脱氢枞胺等为原料,采用缩合反应合成了脱氢枞胺改性硅橡胶,并研究了脱氢枞胺添加量对硅橡胶性能的影响。研究发现随着脱氢枞胺添加量的增加改性硅橡胶的形貌越来越粗糙,密度、硬度相应提升,表干时间加快。此外,改性硅橡胶的力学性能和热稳定性随着脱氢枞胺添加量增加先升高后降低,当脱氢枞胺添加量为5%时,改性硅橡胶拉伸强度、断裂伸长率、失重10%所对应的温度和最大失重速率温度分别为0.57MPa、170%、373 ℃、583 ℃。     

聚双胍/环氧树脂体系潜伏性固化过程

用己二胺与双氰胺熔融缩聚, 合成了一种新型潜伏性环氧树脂固化剂, 并研究了其与环氧树脂的固化过程。用FTIR、XPS、¹H NMR分析了固化剂的结构;用DSC分析得到了固化剂与环氧树脂的适宜配比、固化体系的适宜固化温度及固化动力学参数;通过XRD分析了固化物的相结构;通过TG分析了固化物的热稳定性。结果表明, 与双氰胺环氧树脂固化体系相比, 固化温度降低近70℃, 同时潜伏性能良好, 30 d内固化度少于10%, 热稳定性能良好, 热分解温度超过300℃。