鄰烯丙基酚-己二胺型苯并噁嗪的制備與性能研究.pdf

1、本文以己二胺、甲醛溶液以及三種酚(鄰烯丙基酚、鄰甲酚和苯酚)為原料,用溶液法分別合成了鄰烯丙基酚/己二胺型苯并噁嗪(oAP-hda)、鄰甲酚/己二胺型苯并噁嗪(oC-hda)和苯酚/己二胺型苯并噁嗪(P-hda)。采用核磁共振譜(1H、13C NMR)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、元素分析等方法表征并確定了所得產品的分子結構。
　　采用FTIR法和固體核磁13C譜研究了oAP-hda熱固化反應過程的化學結構變化。紅外光譜結果表明:

2、與噁嗪環(huán)相連的CH2、C–N–C和C–O–C等基團的特征吸收峰強度隨聚合反應的進行逐漸減弱,部分吸收峰完全消失,并且出現(xiàn)了一些新的吸收峰。用差示掃描量熱法(DSC)研究了oAP-hda、oC-hda及P-hda的熱固化反應行為。結果表明,只有一個放熱峰出現(xiàn)在oAP-hda的DSC曲線上,說明噁嗪環(huán)的開環(huán)固化溫度與烯丙基雙鍵的自由基加成反應溫度接近;oAP-hda、oC-hda及P-hda的峰頂溫度分別為248、237和254℃,反應放熱

3、焓分別為151、182和185J/g。用動態(tài)力學分析(DMA)研究了PoAP-hda、PoC-hda及PP-hda的力學性能。結果表明,PoAP-hda、PoC-hda及PP-hda的玻璃化轉變溫度分別為87、128和120℃,25℃時的儲能模量分別為1.44、1.86和1.82GPa。用熱重分析(TGA)研究了PoAP-hda、PoC-hda及PP-hda的耐熱性。結果表明,PoAP-hda、PoC-hda及PP-hda熱失重5％時的

4、溫度分別為239、249和262℃,在800℃氮氣中的殘?zhí)柯史謩e22%、26%和18%。
　　在氬氣氣氛下,對oAP-hda進行硼氫化和異構化改性,分別得到硼氫化苯并噁嗪(oPB-hda)和異構化苯并噁嗪(oPP-hda)。采用1H NMR和13C NMR法表征并確定了所得產品的分子結構。用DSC研究了oPB-hda和oPP-hda的熱固化反應行為,結果表明,其峰溫分別為238和217℃,都低于oAP-hda。用DMA研究了PoP

5、B-hda和PoPP-hda的力學性能,結果表明,PoPB-hda室溫時的儲能模量和玻璃化轉變溫分別為1.06GPa和75℃,都低于PoAP-hda,而oPP-hda的儲能模量和玻璃化轉變溫度分別為2.08GPa和92℃,都高于PoAP-hda。用TGA研究了PoPB-hda和PoPP-hda的耐熱性,結果表明,其熱失重溫度和殘?zhí)柯识几哂赑oAP-hda。
　　以鄰烯丙基酚、甲醛溶液和環(huán)氧氯丙烷為原料,合成了鄰烯丙基酚型環(huán)氧樹脂(

6、oAP-EP)。將oAP-hda與oAP-EP按不同的質量比共混,制備了oAP-hda/oAP-EP共混體系。用DSC研究了oAP-hda/oAP-EP共混體系的聚合反應行為,用DMA和TGA研究了其共聚物的動態(tài)力學性能和熱穩(wěn)定性。隨著環(huán)氧樹脂oAP-EP含量的增加,oAP-hda/oAP-EP共混物的固化溫度向低溫方向移動,其反應放熱焓逐漸降低,其共聚物的儲能模量逐漸升高,T g逐漸降低,起始分解溫度逐漸升高,800℃時的殘?zhí)柯手饾u降