高性能氰酸酯树脂合成及改性研究

发布时间：2020-12-30 20:22

　　氰酸酯树脂（CE）是一类具有优异的电性能、热性能、机械性能、阻燃特性的热固性树脂,在航空航天、电子等军民领域得到了广泛的应用,是目前介电性能最优异的树脂之一。但是,CE树脂也存在韧性差、固化温度高等缺点,目前的研究重点主要是新型CE单体设计合成以及利用现有热固性或热塑性树脂对其改性,这些方法虽然从某种程度上提高了其韧性和工艺性能,但也往往牺牲了其介电性能或热性能。因此,本文从分子结构设计角度出发,合成了一种兼具高T_g和高溶解性的热塑性聚酰亚胺树脂,并利用其对BADCy型CE树脂进行了增韧改性研究;同时在CE树脂分子中引入刚性非共面和刚性扭曲基团,合成了两种同时具有高T_g和优异介电性能的氰酸酯树脂,并系统评价了树脂及固化物的性能。具体研究内容如下:1.以3,4’-BPDA,4,4’-ODA和TFMB为单体制备了兼具高T_g（360℃）和高溶解度（在BADCy中>20%）的热塑性聚酰亚胺树脂（TPI）。采用TPI树脂对BADCy树脂进行增韧改性,TPI在BADCy中的良好溶解性使得BADCy/TPI共混物的制备无需使用有... 

【文章来源】：长春工业大学吉林省

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

CE单体结构式

CE树脂凝胶化以后,随着固化转化率测的增加,其体积增加了65%(图1.8),同时在固化温度下可以消除应力引起的收缩[43]。1.4.3.2 CE与胺的反应

通常,商品化的催化剂包括羧酸盐和过渡金属(如铜、锌、锰、钴、镍等)的螯合物。Shimp[35]提出了这些过渡金属羧酸盐-活泼氢体系的三聚反应机理,他认为金属作一种催化剂,生成一种复合物,将三个活性-OCN基团聚在一起,在催化剂或自催化作用下,双官能CE三聚成环,从而成为三官能预聚物。该聚合反应可以通过水分、路易斯酸和过渡金属离子的催化而加速,三官能团预聚物继续反应,随着分子量的增加,最终形成高密度和高度交联的三维网络结构。大多数实验表明,CE基团的反应性不会随着分子量的增长而改变。当以过渡金属催化剂为主催化剂,醇(或酚)做助催化剂时,三聚成环的反应机理[41]如图6所示,所示,例如以过渡金属锌及含有活泼氢的NP为例,由于锌离子具有低配位数和高络合物迁移率因而具有较高的催化活性。同时,活泼氢提供活性炭酰亚胺,但是凝胶化后金属催化剂的催化效果不是很好,主要是通过图1.7所示的阶梯生长机制进行三聚成环[35]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]含螺环结构的二胺及其聚酰亚胺的合成与性能[J]. 鲁云华,郝继璨,王巍,肖国勇,董岩,胡知之,王同华.  高分子材料科学与工程. 2017(05)
[2]乙炔基聚酰亚胺/氰酸酯互穿网络结构的固化动力学及性能[J]. 曲春艳,肖万宝,王德志,刘长威,李洪峰.  高分子材料科学与工程. 2016(02)
[3]基于三蝶烯架构的固有微孔聚酰亚胺网络的制备及其吸附特性[J]. 吴琦,王建英,江意,张朝良,刘习奎.  功能高分子学报. 2015(02)
[4]端环氧基丁腈橡胶增韧氰酸酯树脂[J]. 樊勤,王永丽,周权,倪礼忠,钱建华,刘坐镇.  玻璃钢/复合材料. 2014(08)
[5]改性氰酸酯树脂体系的固化动力学[J]. 田建军,张学军,田艳红,张莎.  高分子材料科学与工程. 2012(09)
[6]耐高温交联侧基苯乙炔封端酰亚胺预聚体[J]. 杨明,白哲革,周宏伟,陈春海,党国栋.  高等学校化学学报. 2012(09)
[7]Nano-TiO2/BMI/CE共聚物固化动力学及介电性能的研究[J]. 吴广磊,寇开昌,晁敏,蒋洋,张冬娜,张教强.  航空材料学报. 2011(02)
[8]笼型倍半硅氧烷改性氰酸酯树脂杂化材料研究[J]. 张增平,梁国正,裴建中,陈栓发.  工程塑料应用. 2010(10)
[9]环氧树脂改性氰酸酯树脂的研究[J]. 杜谦,张学军.  塑料科技. 2010(06)
[10]热塑性树脂增韧氰酸酯树脂的研究进展[J]. 崔溢,赵继承,蔡良元,杨明.  高科技纤维与应用. 2009(02)



本文编号：2948251