甲氧酚/聚醚胺型苯并噁嗪的制备与性能

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本文以一组同分异构的甲氧酚(邻、间和对甲氧酚)、两种聚醚胺(D230和D400)和甲醛为原料,用溶液法合成了六种苯并噁嗪,用核磁共振(1H NMR、13C NMR与DEPT-135°)确定了苯并噁嗪的分子结构,间甲氧酚/聚醚胺型苯并噁嗪的核磁谱表明其为两种同分异构的混合物。采用傅里叶红外光谱(FTIR)法和差示扫描量热法(DSC)研究了六种苯并噁嗪的热聚合行为,结果表明苯并噁嗪发生了开环聚合反应。单体开环聚合温度按照甲氧基在苯环上的取代位置以对、邻和间的顺序降低。采用动态力学谱(DMA)研究了聚苯并噁嗪的动态力学性能,聚苯并噁嗪的玻璃化转变温度Tg与交联密度基本都随着固化温度的升高而增大。将两种对甲氧酚/聚醚胺型苯并噁嗪分别与聚氨酯(PU)预聚体按照不同质量比例进行混合。用FTIR和DSC法研究了共混体系的共聚行为,共混体系的DSC曲线峰顶温度均比纯苯并噁嗪的高。用DMA法研究了共聚物的动态力学性能,含聚氨酯预聚体的D230型苯并噁嗪共聚物网络结构的交联密度较纯聚苯并噁嗪的低,而含聚氨酯预聚体的D400型苯并噁嗪共聚物网络结构的交联密度较纯聚苯并噁嗪的高。在拉伸和弯曲模式下分别测试聚合物的形状记忆性能,纯聚苯并噁嗪及苯并噁嗪/聚氨酯共聚物在Tg附近均呈现单向双重形状记忆效应。在拉伸模式下,运动约束对聚苯并噁嗪样条的回复有阻碍作用。对于纯聚苯并噁嗪,D400型较D230型的固定率(Rf)低,但回复率(Rr)较高。相对于纯聚苯并噁嗪,D230型系列共聚物的Rf和Rr均较高,而D400型系列共聚物的Rf较高,Rr较低。
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