含氰基苯并噁嗪的合成及热性能研究

以4-氰基苯酚、苯胺、多聚甲醛为起始原料,以甲苯为溶剂制备了苯并噁嗪中间体。用FTIR、1 HNMR和13 CNMR对苯并噁嗪中间体进行了表征,同时,用DSC对其固化行为进行表征。通过TGA对聚苯并噁嗪的热稳定性进行了测试。DSC研究结果表明:苯并噁嗪中间体的熔融温度为117.90℃,开环聚合的起始温度为225.00℃,固化峰值温度为232.10℃,低于类似结构的苯酚/苯胺型苯并噁嗪。TGA研究表明:聚苯并噁嗪5%热失重温度为302.26℃,10%热失重温度为351.85℃,最大失重速率温度为433.91℃,残炭率为55.63%。与其他类似结构的苯并噁嗪相比,氰基的引入使其固化物的残炭率和热稳定性明显提高。     

烯丙基苯并噁嗪及其中间体的合成工艺研究

以3-氯丙烯、苯酚、甲醛和苯胺为原料,制备了烯丙基苯并噁嗪及其中间体烯丙基苯基醚、邻烯丙基苯酚.探讨了原料比、反应温度、反应时间对产物收率的影响.结果表明,邻烯丙基苯酚与苯胺、甲醛反应物质的量之比为1∶1∶2、反应温度为80℃、反应6 h时,烯丙基苯并噁嗪的收率可达到98.8%.     

单宁对苯并噁嗪开环聚合及其热稳定性影响研究

为研究单宁对苯并噁嗪开环聚合的影响,首先制备了单宁/双酚A-苯胺型苯并噁嗪(Ba)和单宁/苯酚-4,4'-二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪(p-MDA)混合物。然后通过凝胶化时间和DSC测试研究单宁对Ba和p-MDA开环聚合的影响,结果表明单宁可以催化苯并噁嗪的开环聚合。接着,通过TGA测试研究单宁对苯并噁嗪热稳定性的影响,结果表明除单宁含量在1%时会使双酚A-苯胺型苯并噁嗪固化物(PBa)的800℃残炭率增加约20%外,单宁对PBa和苯酚-4,4'-二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪固化物(Pp-MDA)的热稳定几乎没有影响。因而,单宁可以作为苯并噁嗪开环聚合的催化剂使用。     

生物基聚醚胺型苯并噁嗪树脂的制备与性能研究

以生物质原料双酚酸甲酯(MDP)和双酚A(BA)为酚源,以聚醚胺D230为胺源与多聚甲醛经Mannich反应制得不同比例BA与MDP的苯并噁嗪前驱体.利用核磁共振(~1H NMR)和红外光谱(FTIR)对苯并噁嗪前驱体的化学结构进行了表征,结果表明制备得到的产物与所设计的结构相符.利用差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimeter,DSC)对得到产物的热性能进行表征,结果表明所得前驱体的固化起始温度(T_(onset))为208.0～225.9℃,固化峰值温度(T_(peak))为240.0～246.6℃,与石油基纯BA制备得到的前驱体样品比较,两者固化温度相当.通过热重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)和拉伸试验对聚苯并噁嗪的力学性能进行了测试,结果表明,制得的聚苯并噁嗪具有较好的热稳定性和力学性能,得到的产物中MDP所占比例最高的聚苯并噁嗪PBA/MDP010-D230具有最佳综合性能.热重分析结果表明,PBA/MDP010-D230在氮气氛围下的5%热失重温度和10%热失重温度分别为356.3℃和373.0℃,且其在氮气氛围中800℃下的残炭率可达38.3%.PBA/MDP010-D230的力学性能测试显示其拉伸强度高达68.9 MPa,同时具有6.6%的断裂伸长率,这一结果表明了其具有较好的力学性能.     

取代基效应对烯丙胺型苯并噁嗪及其树脂的影响

选取六种不同酚源的烯丙胺型苯并噁嗪，研究苯并噁嗪官能团结构上不同取代基团对此类苯并噁嗪中间体的性质及其树脂热性能的影响。FT-IR测试结果显示，取代基团影响噁嗪环的特征吸收峰值，噁嗪环特征峰随场/诱导效应常数的增大而降低。同时，场/诱导效应的增大降低了苯并嗪中间体中官能团的反应温度。通过DMTA和TG分析了六种聚苯并噁嗪树脂，结果显示，场/诱导效应的增大虽能增大噁嗪树脂的残碳率，但降低了噁嗪树脂的耐热性能和热稳定性。     

芴基苯并噁嗪单体的合成及热性能研究

以双酚芴、环己胺和甲醛为原料,采用混合溶剂法合成了一种新型双官能度芴基苯并噁嗪单体,利用FTIR,1H NMR和13C NMR对产物结构进行了表征,以差式扫描量热仪(DSC)研究了芴基苯并噁嗪单体的固化行为,通过DSC和热重(TGA)分析了聚苯并噁嗪的热性能.结果表明,芴基聚苯并噁嗪树脂呈现出典型的热开环固化特征,放热峰顶温度为251℃,玻璃化转变温度Tg为189.4℃,初始热分解温度(热失重5%)达329℃,800℃时的残碳率达到31%.     

二胺型苯并噁嗪化合物的合成、结构表征与热性能分析

以三种酚类化合物、4,4’－二氨基二苯砜和甲醛为原料,以二氧六环为溶剂制备了化学结构不同的噁嗪化合物,分别为3,3’－二苯砜-双（3,4＋二氢-2H-1,3-萘并噁嗪）、3,3,-二苯砜-双（3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪）、3,3’-二苯砜-双（6-苯基-3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪）。并用^1HNMR、FTIR方法确定了其化学结构。采用示差扫描量热分析（DSC）对噁嗪化合物的热行为和性能进行了分析。结果表明,不同化学结构的噁嗪化合物固化产物的热性能不同,3,3’-二苯砜-双（3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪）的固化产物具有相对较高的Tg,为212．10℃。     

苯并噁嗪/间苯二酚酚醛/间苯二酚环氧树脂三元共混体系的结构与性能研究

采用热固性间苯二酚酚醛树脂(RP)和间苯二酚环氧树脂(RE)为改性剂,对双酚A-苯胺型苯并噁嗪(BA-a)树脂进行改性.采用胶化仪、傅里叶红外光谱仪、热动态机械分析仪和热重分析仪,分别对间苯二酚酚醛和间苯二酚环氧改性苯并噁嗪树脂的聚合反应行为、聚合过程中化学结构的变化以及聚合物的热机械性能和热稳定性能进行表征.结果表明...     

双酚A型聚苯并噁嗪的动态力学行为与交联网络结构

以碳纤维为增强体，在较宽的温度范围内（50～350℃），对不同固化条件下的双酚A型聚苯并噁嗪进行动态力学分析（DMA），研究其高温松弛行为。tan占温度谱上多个峰的出现，表明双酚A型聚苯并噁嗪有多重高温松弛行为。原子力显微镜用来研究聚苯并噁嗪浇注体弯曲断面的微观形貌，结果表明：双酚A型聚苯并噁嗪的交联网络为非均相结构，高模量的“致密相”分散在低模量的“疏松相”中。聚苯并噁嗪的多重松弛行为与其微观非均相结构相关。低官能度苯并噁嗪的加入有利于化学交联的高模量致密相的形成，使聚合物的α3松弛峰高降低。     

碳纤维表面对苯并噁嗪树脂固化动力学的影响

采用非等温差示扫描量热法（DSC）研究了不同表面特征的碳纤维对苯并噁嗪树脂固化动力学的影响。用Kissinger方程分析计算了苯并噁嗪及其复合材料的固化反应表观活化能和反应级数。结果表明碳纤维表面的—OH和—COOH等弱酸性官能团对苯并噁嗪的固化反应具有催化作用，同时碳纤维的加入对其固化反应具有延缓作用。碳纤维表面的环氧涂层对苯并噁嗪的固化反应温度、固化速率以及表观反应活化能和反应级数等也有明显的影响。     

曼尼希型改性二乙烯三胺环氧树脂固化剂研究

对二乙烯三胺（ＤＥＴＡ）环氧树脂固化剂进行了曼尼希改性及其固化性能研究。实验结果表明：在给定的反应条件下,选择合适的原料配比,可制备出具有合适的粘度,适中的胺值以及游离酚含量小于５％的曼尼希型改性二乙烯三胺环氧树脂固化剂,但二者的粘接剪切强度相似。     

双酚A型苯并噁嗪树脂热解的ReaxFF反应动力学模拟

采用ReaxFF动力学方法模拟了双酚A型苯并噁嗪树脂在不同温度下的热解特性.模拟结果表明,含N桥键的断裂是热解的主要引发反应,高温同时促进了分子量较大的碳团簇的形成.随着反应温度升高,H2的数量明显增加,还观察到了CO、NH3、N2和HCN等小分子产物.用ReaxFF动力学方法模拟所得的气体产物以及含类似石墨烯结构的碳团簇与实际实验结果一致,因此,ReaxFF动力学方法可以作为分子水平上研究有机物高温热解反应的一种有效的途径.     

聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷)/含乙炔基苯并噁嗪树脂共混体系固化行为及其耐热性能研究

聚（间二乙炔基苯-甲基氢硅烷）（PSA）和含乙炔基苯并噁嗪树脂（A-PBZ）在热作用下均能够聚合形成交联网状结构。研究了PSA/A-PBZ共混树脂（SB）的固化行为。通过红外光谱（FT-IR）、旋转流变仪和差示扫描量热仪（DSC）研究了PSA/A-PBZ质量比为5：2时共混树脂（SB-2）的固化特性,利用动态DSC分析,根据Kissinger方法和Ozawa方法计算得出SB-2共混树脂固化反应的表观活化能分别为108.4 kJ/mol、111.1 kJ/mol,反应级数分别为0.93和0.95,固化反应遵循一级反应机理。同时还对SB共混树脂体系的耐热性能进行了探究,热重分析（TGA）结果表明：在氮气和空气氛围下,SB共混树脂固化物失重5%的温度（T_d5）和1 000℃时的质量保留率均随着A-PBZ树脂加入量的增加而减小,但SB共混树脂仍然表现出优异的耐热性能。     

末端带苯并噁嗪环的树枝状高分子的合成

采用溶剂法,以1.0GPAMAM和2.0GPAMAM为原料,与苯酚、多聚甲醛反应分别制备了2种新型的树枝状苯并噁嗪:1.0G苯并噁嗪(1.0GBZ)和2.0G苯并噁嗪(2.0GBZ).利用1 H NMR,FT-IR和DSC对其结构和固化行为进行了表征.通过TGA考察了所得聚合物的耐热性能.     

苯并噁嗪二苯醚树脂中间体开环固化反应动力学

利用 DSC研究了苯并口恶嗪二苯醚树脂中间体在不同催化剂和不同升温速率下的固化反应 ,计算了在热固化条件下的动力学参数 .结果表明 :催化剂、升温速率对起始固化温度 ,固化焓影响很大 ,在热固化条件下 ,固化反应的活化能为 1 1 9.6k J.mol-1 ,反应级数接近于 1 .     

高分子量聚L-乳酸(PLLA)的合成研究

以L-乳酸为原料,采用丙交酯开环聚合法合成聚L-乳酸(PLLA).通过对单体纯度、催化剂用量、聚合温度、聚合时间等影响因素的考察,得出了合成粘均分子量可达到50万的PLLA的最佳条件.由于开环聚合制备PLLA反应的重现性较差,实验中对催化剂的用量及其在反应器中的分布均匀性、聚合的真空度以及聚合温度等影响反应重现性的因素进行了考察.最终得出聚合温度是影响反应重现性的重要因素.图6,表1,参11.     

尼龙66/聚酚氧树脂共混体系的研究

用熔融共混法制备了尼龙66/聚酚氧共混物, 对其力学性能、 结晶与熔融行为及组 分间相容性进行了表征. 共混物只有一个玻璃化转变温度, 且符合线性加和规则; 观察不 到两相形态, 表明两组分相容. 随聚酚氧含量增加, 尼龙66的冷结晶温度升高、 熔融温 度和熔体结晶温度降低, 结晶和熔融温度范围变宽, 熔融热和结晶热降低. 共混物的屈服 强度、 断裂强度和断裂伸长率均呈正协同效应, 并在聚酚氧含量30％～40％(均为质量分 数)呈极大值. 随聚酚氧含量的增加, 断裂强度与屈服强度的差值变小, 当聚酚氧含量达 到80％时, 二者已无明显差别.     

溶液法合成烯丙基苯并噁嗪中间体与其固化性能的研究

以 2 烯丙基苯酚为原料 ,采用多种溶剂通过溶液法合成一种高成环率的 3 苯基 3,4 二氢 8 烯丙基 2H 1,3 苯并嗪 (简称为烯丙基苯并嗪 ) ,利用1H NMR、FT IR、MS、元素分析和DSC对其结构和固化行为进行了研究。结果表明 ,该中间体的成环率和溶剂的极性有关 ,溶剂的极性越强 ,成环率越低。     

木质素接枝右旋聚乳酸的结晶行为及对左旋聚乳酸的结晶促进作用

木质素（lignin）作为仅次于纤维素的第二大可再生生物质资源,近年来受到广泛关注并已被应用于高分子材料的改性。本文在对碱木质素烷基化修饰的基础上,利用其丰富的羟基对右旋丙交酯进行开环聚合,制备了一系列不同分子量的烷基化木质素接枝右旋聚乳酸（LGPD）。通过对LGPD自身结晶行为的研究表明,木质素的存在能够促进右旋聚乳酸（PDLA）的结晶,提高其吸收紫外线的能力。相对于4臂右旋聚乳酸（4a-PDLA）,将LGPD作为添加剂加入到左旋聚乳酸（PLLA）后更有利于立构复合晶的形成,从而进一步提高了共混材料的结晶能力。