含腈基的苯并噁嗪/氰酸酯树脂基复合材料的制备与性能研究
发布时间：2021-12-15 22:16
随着电子信息、航空航天等产业的高速发展,整个智能化设备也逐渐步入信号传输高频化、信息处理高速化阶段,这对设备制造中的复合材料提出了更高性能的要求。苯并噁嗪树脂具有较高的耐热性,玻璃化转变温度在150℃以上,固化收缩率几乎为零,吸水率低,模量高,介电常数小。但是传统的苯并噁嗪树脂脆性大,固化温度高,耐冲击性能差,不能直接满足行业的需求。为了开发适用于电子信息,航空航天等不同领域的高性能复合材料,本文利用苯并噁嗪分子结构的设计性强的特点,制备出系列含腈基苯并噁嗪单体及其纤维增强复合材料;同时,利用噁嗪环的开环反应和腈基的成环反应的特点,技术性引入氰酸酯树脂,使其与含腈基苯并噁嗪树脂发生共聚合反应,探讨该复合树脂体系的反应行为及其纤维增强复合材料的性能,揭示树脂基聚合物的反应过程与最终性能间的关系,指导纤维增强树脂基复合材料的设计及性能优化;最后通过引入功能纳米粒子（改性氮化硼纳米填料）,并具体讨论了其导热性能和电性能等,进一步揭示其在电子信息等领域的应用价值。归纳起来,本论文具体研究内容如下:1.本论文以酚源（联苯二酚）,胺源（不同比例的3-氨基苯氧基邻苯二甲腈和苯胺）和多聚甲醛为原料,制...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新材料的分类
第一章绪论31.2.2苯并噁嗪单体的合成苯并噁嗪类由伯胺类、酚类和醛类化合物在有溶剂或无溶剂的条件下发生曼尼希反应，经脱水缩合而形成的一类含有氮、氧原子的苯并杂环化合物（结构见图1-2所示）。这类物质的合成方法可以分为三种：溶液法、熔融法和悬浮法。三种原料按照羟基：氨基：醛=l：l：2（摩尔比）进行曼尼希脱水缩合反应。利用苯并噁嗪灵活的可设计性，改变酚或胺类化合物的结构，可以制备不同需求结构的苯并噁嗪类化合物，再经开环聚合得到具有特定官能团的聚苯并噁嗪树脂。图1-2苯并噁嗪单体的合成。1.2.3苯并噁嗪树脂的固化一般认为苯并噁嗪的固化反应过程与噁嗪环的开环反应密切相关。Bruck和Riese等人[28,29]报道了苯并噁嗪的开环反应，并提出在其与苯酚反应过程中，优先与苯酚的邻位发生反应，形成Mannich桥式结构，少量与苯酚的对位反应。随后Ishida等人研究了苯并噁嗪与酚类的反应，他们提出在酚经基存在下，噁嗪环中的O原子和N原子均能作为反应位点进行反应，但由于O原子电负性高于N原子，因此C-O键更易断裂并与酚经基的邻位发生反应形成酚醛型Mannich桥式结构[30,31]，其反应机理如图1-3所示。因此，不添加催化剂时，苯并噁嗪由加热引发开环聚合产生活性酚经基，酚羟基的存在，将持续的引发与促进苯并噁嗪开环，最后得到Mannich桥式结构的聚合物。图1-3不添加催化剂下苯并噁嗪的反应过程。Ishida和Dunkers[30,32,33]认为，在有机酸催化苯并噁嗪的聚合反应过程中，噁
第一章绪论31.2.2苯并噁嗪单体的合成苯并噁嗪类由伯胺类、酚类和醛类化合物在有溶剂或无溶剂的条件下发生曼尼希反应，经脱水缩合而形成的一类含有氮、氧原子的苯并杂环化合物（结构见图1-2所示）。这类物质的合成方法可以分为三种：溶液法、熔融法和悬浮法。三种原料按照羟基：氨基：醛=l：l：2（摩尔比）进行曼尼希脱水缩合反应。利用苯并噁嗪灵活的可设计性，改变酚或胺类化合物的结构，可以制备不同需求结构的苯并噁嗪类化合物，再经开环聚合得到具有特定官能团的聚苯并噁嗪树脂。图1-2苯并噁嗪单体的合成。1.2.3苯并噁嗪树脂的固化一般认为苯并噁嗪的固化反应过程与噁嗪环的开环反应密切相关。Bruck和Riese等人[28,29]报道了苯并噁嗪的开环反应，并提出在其与苯酚反应过程中，优先与苯酚的邻位发生反应，形成Mannich桥式结构，少量与苯酚的对位反应。随后Ishida等人研究了苯并噁嗪与酚类的反应，他们提出在酚经基存在下，噁嗪环中的O原子和N原子均能作为反应位点进行反应，但由于O原子电负性高于N原子，因此C-O键更易断裂并与酚经基的邻位发生反应形成酚醛型Mannich桥式结构[30,31]，其反应机理如图1-3所示。因此，不添加催化剂时，苯并噁嗪由加热引发开环聚合产生活性酚经基，酚羟基的存在，将持续的引发与促进苯并噁嗪开环，最后得到Mannich桥式结构的聚合物。图1-3不添加催化剂下苯并噁嗪的反应过程。Ishida和Dunkers[30,32,33]认为，在有机酸催化苯并噁嗪的聚合反应过程中，噁
【参考文献】：
期刊论文
[1]对新型高分子材料的应用探究[J]. 黄楠. 信息记录材料. 2019(04)
[2]聚苯并噁嗪功能表面的构筑、性能与应用[J]. 周长路,辛忠. 化学进展. 2018(01)
[3]含氰基单环苯并恶嗪的合成方法研究[J]. 孟凡盛,冉起超,顾宜. 热固性树脂. 2017(02)
[4]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[J]. 李滔,杨文灏,张玉卫,牛茂善,徐日炜,余鼎声. 高分子学报. 2014(03)
博士论文
[1]环氧树脂基类玻璃高分子（Vitrimer）复合材料[D]. 杨洋.清华大学 2017
[2]RTM成型用高性能苯并噁嗪树脂的分子设计、制备及性能研究[D]. 向海.四川大学 2005
本文编号：3537239
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新材料的分类
第一章绪论31.2.2苯并噁嗪单体的合成苯并噁嗪类由伯胺类、酚类和醛类化合物在有溶剂或无溶剂的条件下发生曼尼希反应，经脱水缩合而形成的一类含有氮、氧原子的苯并杂环化合物（结构见图1-2所示）。这类物质的合成方法可以分为三种：溶液法、熔融法和悬浮法。三种原料按照羟基：氨基：醛=l：l：2（摩尔比）进行曼尼希脱水缩合反应。利用苯并噁嗪灵活的可设计性，改变酚或胺类化合物的结构，可以制备不同需求结构的苯并噁嗪类化合物，再经开环聚合得到具有特定官能团的聚苯并噁嗪树脂。图1-2苯并噁嗪单体的合成。1.2.3苯并噁嗪树脂的固化一般认为苯并噁嗪的固化反应过程与噁嗪环的开环反应密切相关。Bruck和Riese等人[28,29]报道了苯并噁嗪的开环反应，并提出在其与苯酚反应过程中，优先与苯酚的邻位发生反应，形成Mannich桥式结构，少量与苯酚的对位反应。随后Ishida等人研究了苯并噁嗪与酚类的反应，他们提出在酚经基存在下，噁嗪环中的O原子和N原子均能作为反应位点进行反应，但由于O原子电负性高于N原子，因此C-O键更易断裂并与酚经基的邻位发生反应形成酚醛型Mannich桥式结构[30,31]，其反应机理如图1-3所示。因此，不添加催化剂时，苯并噁嗪由加热引发开环聚合产生活性酚经基，酚羟基的存在，将持续的引发与促进苯并噁嗪开环，最后得到Mannich桥式结构的聚合物。图1-3不添加催化剂下苯并噁嗪的反应过程。Ishida和Dunkers[30,32,33]认为，在有机酸催化苯并噁嗪的聚合反应过程中，噁
第一章绪论31.2.2苯并噁嗪单体的合成苯并噁嗪类由伯胺类、酚类和醛类化合物在有溶剂或无溶剂的条件下发生曼尼希反应，经脱水缩合而形成的一类含有氮、氧原子的苯并杂环化合物（结构见图1-2所示）。这类物质的合成方法可以分为三种：溶液法、熔融法和悬浮法。三种原料按照羟基：氨基：醛=l：l：2（摩尔比）进行曼尼希脱水缩合反应。利用苯并噁嗪灵活的可设计性，改变酚或胺类化合物的结构，可以制备不同需求结构的苯并噁嗪类化合物，再经开环聚合得到具有特定官能团的聚苯并噁嗪树脂。图1-2苯并噁嗪单体的合成。1.2.3苯并噁嗪树脂的固化一般认为苯并噁嗪的固化反应过程与噁嗪环的开环反应密切相关。Bruck和Riese等人[28,29]报道了苯并噁嗪的开环反应，并提出在其与苯酚反应过程中，优先与苯酚的邻位发生反应，形成Mannich桥式结构，少量与苯酚的对位反应。随后Ishida等人研究了苯并噁嗪与酚类的反应，他们提出在酚经基存在下，噁嗪环中的O原子和N原子均能作为反应位点进行反应，但由于O原子电负性高于N原子，因此C-O键更易断裂并与酚经基的邻位发生反应形成酚醛型Mannich桥式结构[30,31]，其反应机理如图1-3所示。因此，不添加催化剂时，苯并噁嗪由加热引发开环聚合产生活性酚经基，酚羟基的存在，将持续的引发与促进苯并噁嗪开环，最后得到Mannich桥式结构的聚合物。图1-3不添加催化剂下苯并噁嗪的反应过程。Ishida和Dunkers[30,32,33]认为，在有机酸催化苯并噁嗪的聚合反应过程中，噁
【参考文献】：
期刊论文
[1]对新型高分子材料的应用探究[J]. 黄楠. 信息记录材料. 2019(04)
[2]聚苯并噁嗪功能表面的构筑、性能与应用[J]. 周长路,辛忠. 化学进展. 2018(01)
[3]含氰基单环苯并恶嗪的合成方法研究[J]. 孟凡盛,冉起超,顾宜. 热固性树脂. 2017(02)
[4]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[J]. 李滔,杨文灏,张玉卫,牛茂善,徐日炜,余鼎声. 高分子学报. 2014(03)
博士论文
[1]环氧树脂基类玻璃高分子（Vitrimer）复合材料[D]. 杨洋.清华大学 2017
[2]RTM成型用高性能苯并噁嗪树脂的分子设计、制备及性能研究[D]. 向海.四川大学 2005
本文编号：3537239
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