用苯乙烯-马来酸酐固化环氧树脂

通过FT-IR和DSC技术研究了甲基咪唑(MeIm)作为促进剂时,苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)与环氧树脂的固化过程.用DTA-TC研究了其耐热性能.用SEM观察了固化产物的表面形态.讨论了该固化过程的机理.结果表明,SMA可以单独作为作为环氧树脂的固化剂使用,甲基咪唑(MeIm)作为促进剂时,能使固化反应的温度降低近10℃,且固化产物能耐将近400℃的高温.固化产物为两相结构:连续相为环氧树脂,分散相为SMA.     

双官能团液体脂环族环氧化合物的合成与性能

脂环族烯烃类化合物经过环氧化反应制备了三种液体脂环族环氧化合物 ,即 3,4 环氧环己基甲基 2′ ,3′ 环氧环己醚 (Ⅰe ) ,双 (2 ,3 环氧环己基 )醚 (Ⅱe )和双 (2 ,3 环氧环己烷 ) (Ⅲe ) .反应收率大于 80 % .用红外光谱、核磁共振谱、元素分析、环氧当量测定等方法证实了它们的结构 .三种环氧化合物在固化前都具有很低的粘度 (<10 0mPa·s ,2 5℃ ) ,用酸酐类固化剂热固化后得到的交联聚合物具有高的玻璃化转变温度 (Tg=15 0～ 180℃ )、低的线性热膨胀系数 (α1 =6 .0× 10 - 5 ～ 7.6× 10 - 5 ℃ ,α2 =14.5× 10 - 5 ～ 17.0× 10 - 5 ℃ )和较高的储存模量 (E′1 =2 .1～ 3.0GPa ,E′2 =0 .0 2 0～ 0 .0 33GPa) ,它们的总体性能好于国外同类产品ERL 42 2 1.在涂料、电子封装料等方面具有良好的应用前景     

甲基三苯乙炔基硅烷树脂的固化行为及其耐热性能

甲基三苯乙炔基硅烷树脂(MTPES)通过自由基机理,热聚合形成交联网络结构。TGA结果表明:氮气中树脂失重5%的温度(Td5)和800℃的质量保留率分别为695℃、92.9%,而两者在空气中却有较大幅度的下降,分别只有565℃和43.9%,聚合物表现出优异的耐热性能。通过FT-IR、DSC和流变性能研究了MTPES树脂的固化特性。利用动态DSC分析方法,采用Kissinger和Ozawa方法计算得到固化反应表观活化能分别为146.61、49.3 kJ/mol。固化反应遵循一级反应机理。     

聚(间乙炔基-甲基氢苯基硅烷)树脂的合成及其耐热性能

以二氯甲基硅烷和间二乙炔基苯为原料,通过有机镁格氏试剂与卤代硅烷的缩合反应,合成得到了一种新结构的聚(间乙炔基-甲基氢苯基硅烷)树脂(PCS).采用FT-IR、1 H-NMR、13C-NMR和GPC对树脂的结构进行了表征,采用DSC和TGA对树脂的固化反应和热稳定性能进行了研究.结果表明:PCS树脂在160℃及240℃处有固化反应放热峰;其固化产物具有优异的耐热及耐热氧化性能,在氮气与空气氛围下质量损失5％的温度(Td5)分别为644、595℃,而1 000℃的质量保留率分别为89.0％、57.9％.     

氢化双酚A型环氧树脂的固化动力学

将氢化双酚A与环氧氯丙烷反应合成了氢化双酚A型环氧树脂(HBPA-EP),产物分别用多元胺类或酸酐类固化剂固化,利用差示扫描量热分析(DSC)对固化反应特性进行了研究,得到了相应的固化条件、固化反应活化能和固化反应动力学方程等.结果表明,当分别采用1,3-环己二甲胺、液态聚酰胺、顺式六氢苯酐、甲基六氢苯酐固化HBPA-EP(环氧值为0.45)时,其固化条件分别为100℃、2h,145℃、4h,90℃、2h,120℃、4h,130℃、2h,150℃、4h,140℃、2h和160℃、4h,用这4种固化剂进行固化反应的表观活化能分别为50.62、56.88、74.56 kJ/mol和68.36 kJ/mol,其反应级数分别为0.886、0.901、0.915和0.905.     

乙烯基酯树脂的微观结构及其力学性能研究

树脂的微观结构决定其力学性能 ,乙烯基酯树脂微观结构的一个重要特征就是凝胶粒子和两相结构的存在 .采用SEM、DSC研究了乙烯基酯树脂固化过程中凝胶粒子的形成过程及两相结构对固化放热的影响 ,结果表明 ,凝胶粒子在固化树脂中呈群状分布 ,每群凝胶粒子的最大尺寸为 2 0 μm左右 ,每群凝胶粒子由许多独立凝胶粒子组成 ;凝胶粒子的形成使树脂产生了两相结构 ,使树脂的恒温DSC残余放热呈双峰分布 ;树脂的固化条件影响其微观结构 .力学性能测试的结果表明树脂的固化条件影响其力学性能 ,低温固化树脂(80℃固化 )的后固化可以提高其拉伸强度和弯曲强度 ,对于高温固化树脂 (12 0℃固化 ) ,则出现相反的趋势 ,后固化降低了树脂的拉伸强度和弯曲强度 .     

一种新型的改性聚双马耒酰亚胺树脂及其玻璃布层压板

以氰尿酸、二苯甲烷双马耒酰亚胺、环氧树脂和潜伏性固化剂为原料,合成了一种新型耐热性树脂,并压制了相应的玻璃布层压板。由于加入了适宜的固化剂,树脂溶液贮存稳定性好,易于成型加工。采用IR、DSC、DTA、TG和凝胶化时间测定等方法研究了树脂的固化过程和热稳定性。该树脂在150°以上固化迅速,固化热焓达-42.88卡/克。该树脂在170°固化5小时与在210℃固化4小有完全相同的热失重(TG)曲线。在170℃下压制的玻璃布层压板具有优良的高温介电性能和力学性能,180℃时的弯曲强度和介质损耗角正切值(工频)分别为346MPa和0.0212。     

基于松香酸酐的环氧树脂体系固化动力学及TTT图绘制

研制了基于松香酸酐固化剂的生物质环氧树脂体系,采用全动态DSC法研究了树脂体系的固化反应动力学,通过半经验的唯象模型拟合得到了固化反应参数,活化能Ea为59.68 kJ/g,指前因子A0为1.28×1015s-1,反应级数n为2.483,由此建立了体系固化温度/时间/固化度间的关系;采用恒温DSC及DMA方法测试玻璃化转变温度,应用DiBenedetto经验方程拟合得到了玻璃化转变温度与固化度间的关系.应用锥板旋转黏度计测试了树脂体系不同温度下的凝胶时间,通过线性回归分析得到了凝胶时间与温度之间的关系.由唯象模型和DiBenedetto方程分别计算得到凝胶时的固化度为0.386,玻璃化转变温度为26.22°C.由上述工作绘制了基于松香酸酐生物质树脂体系的TTT(time-temperature-transition diagram)固化图,可确定树脂体系在不同温度任意时间下的状态.     

液晶环氧树脂及一系列液晶固化促进剂的合成及其固化行为研究

合成了一种联苯型液晶环氧化合物(LCE),和一系列含有不同长度柔性亚甲基联苯介晶单元的环氧树脂固化促进剂(LCECAn,n=2,4,6)。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振(1HNMR)对化合物的结构进行了表征。此外,利用DSC考察了加入LCECAn的LCE/DDM固化体系的反应活性。结果表明,LCECAn能促进LCE/DDM固化体系的固化反应,分别加入10%LCECA2、10%LCECA4和10%LCECA6后,LCE/DDM体系的固化峰顶温度由150℃分别降低到136℃、139℃和137℃。     

对炔丙氧基苯基噁唑啉的合成及改性苯并噁嗪树脂的研究

通过四步法合成了对炔丙氧基苯基噁唑啉(p-propynyloxyphenyl-2-oxazoline简称POPO),采用核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅立叶红外光谱(FTIR)、气相色谱质谱联用仪(GC-MS)和元素分析证实了其分子结构,以示差扫描量热仪(DSC)和热重分析(TGA)揭示了其固化行为和热分解性质,该化合物熔点为120℃,起始固化温度为200℃,固化峰值温度为280℃,自固化产物5 wt%热失重温度为321℃.在此基础上,通过溶液共混法制备了双酚A型苯并噁嗪(BZ)/对炔丙氧基苯基噁唑啉(POPO)共聚树脂,且对其固化机理、固化产物的热分解性质和动态力学性能进行考察.结果表明,该噁唑啉作为交联剂,与苯并噁嗪发生开环聚合和自身炔基发生三聚成环反应,使固化产物的交联密度增加,DSC、TG和动态热机械分析(DMA)表明噁唑啉的引入提高了固化树脂的热性能和动态力学性能.且在噁唑啉含量为10 wt%时,固化树脂的综合性能较优,较之纯的双酚A型苯并噁嗪树脂,起始固化温度从215℃降低至180℃,残碳率从28%提高至44%,玻璃化转变温度从166℃提高至186℃.     

环氧树脂/三乙硫醇胺固化反应行为的研究

用差热式扫描量热仪 (DSC)对双酚 A环氧 (DGEBA) 三乙硫醇胺自催化固化体系的固化反应过程进行分析 ,并根据Kissinger和Ozawa方法分别求得体系固化反应的表观活化能ΔE为 4 1.35和 4 6 .6kJ mol;根据Crane等理论计算得到该体系的固化反应级数n =0 .84及指前因子A =7.4 3× 10 3(s- 1 ) ;同时利用FTIR在位跟踪固化反应过程特征官能团吸收峰的变化 ,确定了最佳固化反应工艺条件 :T凝胶 =80℃ ,T固化 =12 0℃ ,T后处理 =16 0℃     

Multiple-SO3H functioned ionic liquid as efficient curing agent for phthalonitrile-terminated poly(phthalazinone ether nitrile)

Combined with the advantages of low melting point,high thermal stability and strong acidity,a multipleSO_3H functioned ionic liquid(MIL) was developed successfully as a curing agent to promote the curing reaction of phthalonitrile-terminated poly(phthalazinone ether nitrile)(PPEN-Ph).The curing kinetics over differential scanning calorimetry(DSC) showed that both the initial curing temperature T_(p0') and apparent activation energy Ea'(based on Kissinger equation) were reduced significantly over MIL(207.9℃ and 101.5 kJ/mol) compared to the common curing agent ZnCl_2(268.5℃ and 201.5 kJ/mol).Moreover,under identical curing conditions,the resulting thermosetting resin over former(T_(d5%)=526.1℃) showed better thermal stability than that over latter(T_(d5%)=512.1 ℃).These results indicated that MIL should be a good candidate as a curing agent for phthalonitrile resins.     

基于甲基三苯乙炔基硅烷的新型聚三唑树脂的制备与性能

首先采用格氏试剂法合成了甲基三苯乙炔基硅烷(MTPES),通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)对其结构进行了表征。然后以MTPES和4,4’-二叠氮甲基联苯(BAMBP)为原料制备了新型聚三唑树脂(MPTA)。利用FT-IR和差示扫描量热(DSC)研究了MPTA树脂的固化行为,通过动态力学热分析(DMA)和热重分析(TG)研究了炔基与叠氮基配比对树脂热性能的影响,并通过测试凝胶时间随贮存时间的变化研究了树脂及其四氢呋喃(THF)溶液的贮存稳定性。结果表明,固化后的树脂玻璃化转变温度(Tg)达到236℃,在氮气中的5%热失重温度(T_(d5))在320℃左右。MPTA树脂在35℃和25℃下分别贮存7d和20d后,100℃下树脂的凝胶时间分别为40min和25min,MPTA树脂的THF溶液在同样条件下贮存28d后,凝胶时间分别为54min和61min,具有比现有聚三唑树脂更好的贮存稳定性。单向T700碳纤维-MPTA复合材料常温下的弯曲强度为1 660 MPa,弯曲模量为129 GPa,150℃下的弯曲强度保留率为70%。     

双酚芴双胺型苯并嗯嗪树脂的合成、结构及热性能

以9-芴酮、苯酚为原料,以质量分数为98%的浓硫酸为催化剂,2-巯基丙酸为助催化剂,合成了双酚芴[9,9-双(4-羟苯基)芴],再用其与乙二胺和多聚甲醛反应,合成了线性双酚芴双胺型苯并噁嗪树脂(BF-eda树脂).采用FTIR,'H NME和<'13>C NMR等分析手段对双酚芴和BF-eda树脂的化学结构进行了表征;...     

新型生物基苯并嗪的合成及性能

以生物基糠胺、 酚酞和多聚甲醛为原料, 制备了一种新型生物基苯并噁嗪树脂——酚酞糠胺型苯并噁嗪树脂(PPTL-F-BOZ), 采用FTIR, ¹H NMR和 ¹³C NMR等手段对其单体PTL-F-BOZ的结构进行了表征, 并对其固化反应、 耐热和阻燃性能进行分析. 结果表明, 与传统的化石基双酚型苯并噁嗪——双酚A苯胺型苯并噁嗪(BPA-A-BOZ)相比, PTL-F-BOZ显示出较低的固化反应温度, 且糠胺中呋喃环的存在会增加聚合物的交联密度, 并减缓苯氧结构向苯酚结构的重排反应, 致使其在DSC曲线中出现了2个固化峰. PPTL-F-BOZ树脂具有较高的T_5%(质量损失5%的温度)和800 ℃的残炭率, 其极限氧指数(LOI)高达36.2%, 在垂直燃烧中达到V-0等级, 表现出优异的热稳定性和阻燃性能.     

插层聚合制备粘土/环氧树脂纳米复合材料过程中粘土剥离行为的研究

用ＸＲＤ、ＤＳＣ 等手段研究了有机蒙脱土在环氧树脂中的插层与剥离行为,证明环氧树脂容易插层到粘土片层间,形成稳定的插层混合物,加入胺固化剂固化后,粘土被剥离而得到剥离型纳米复合材料,剥离程度与所采用的固化温度关系不大,主要取决于固化程度,全部剥离的时间与环氧树脂凝胶的时间接近．     

聚酯型扩链脲改性环氧树脂E-51/DDS体系反应活性研究

提高二氨基二苯砜(DDS)固化环氧树脂体系的反应活性,降低反应温度、提高反应速率,具有重要的研究意义和实用价值.本研究以聚酯(PEGA1000,2000,PNGA1000,2000)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、二甲胺为原料合成了含有聚酯型柔性间隔基的扩链脲U-PEGA1000,2000,U-PNGA1000,2000,用其改性环氧树脂E-51/DDS体系,采用DSC系统考察了改性体系的固化反应活性.结果表明,改性体系固化反应活性明显提高,固化反应表现活化能降低,固化反应峰顶温度从230℃降至170℃,固化反应的表观活化能由67.74kJ/mol降至47.80kJ/mol.     

升温与等温法非模型动力学研究环氧树脂固化反应

基于DSC数据,采用以Vyazovkin积分法为基础的升温法非模型动力学和等温法非模型动力学对双酚A型环氧树脂E51/4,4′-二氨基二苯基砜(DDS)体系及多官能度环氧树脂AG80/DDS体系的固化过程进行了研究,并结合玻璃化转变温度的变化和原位红外测试技术,对比分析了升温与等温条件下的固化反应规律.结果表明,与传统的模型拟合法相比,非模型动力学更适合定量预测树脂固化反应过程,并能为固化过程中反应机理变化的研究提供重要依据;等温法非模型动力学能够更好地预测两种树脂体系在不同恒温条件下的固化反应历程,并且升温法与等温法非模型动力学所得到的反应活化能-固化度之间的变化关系不同,表明不同温度条件下树脂的反应机理不同,这与升温和恒温条件下玻璃化效应及环氧官能团的变化规律相吻合.