邻烯丙基苯酚/二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪的制备和性能研究

作     者：张海丽 

作者单位：河北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘彦方

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：苯并噁嗪 二氨基二苯甲烷 邻烯丙基苯酚 环氧树脂 开环聚合 动力学 动态力学性能 热降解 

摘      要：本文以邻烯丙基苯酚、二氨基二苯甲烷和甲醛水溶液为原料，用溶液法合成了邻烯丙基苯酚/二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪（oAP-DDM），采用傅里叶红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）和元素分析等方法确定了其分子结构。 用傅里叶红外光谱和差示扫描量热法（DSC）研究了oAP-DDM的开环聚合反应行为和聚合反应动力学。红外光谱结果表明：随着聚合反应的进行，oAP-DDM的化学结构不断发生变化，与噁嗪环相关的CH2、C–O–C和C–N–C等红外吸收峰的吸收强度逐渐减弱，部分吸收峰消失不见，并且出现了一些新的吸收峰。根据oAP-DDM的DSC曲线，分别用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa方法计算出了oAP-DDM的聚合反应动力学参数。用动态力学谱（DMA）测定了PoAP-DDM的动态力学性能，其损耗因子曲线表明PoAP-DDM的玻璃化转变温度为135.6℃。用傅里叶红外光谱、热重（TG）和差热分析法研究了PoAP-DDM的热降解反应，结果表明，PoAP-DDM在空气中的热失重过程分为两个阶段，而在氮气中则表现为一个阶段，800℃时氮气中的残炭率约为38%。 将邻烯丙基苯酚/二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪与双酚A甲醛酚醛环氧树脂共混，制备了邻烯丙基苯酚/二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪-环氧树脂共聚物及其玻璃纤维布层压板。用DSC法研究了共混物的聚合反应行为，用扫描电镜观测了共聚物的断面形态，用DMA研究了共聚物及其玻璃纤维布层压板的动态力学性能，用TG法研究了共聚物的热稳定性。结果表明：噁嗪环开环后生成的酚羟基对环氧环开环具有催化作用，随着环氧树脂含量的增大，共聚物的玻璃化转变温度先升高后降低，但相比PoAP-DDM温度有所升高，且脆性得到一定程度的改善，但共聚物的耐热性降低。另外，层压板的玻璃化转变温度随环氧树脂含量的增大同样先升高后降低，但较相应的共聚物的玻璃化转变温度高。