论文部分内容阅读
不饱和聚酯作为一种热固性材料，其有着相当广泛的应用。但随着国内外电器行业的迅速发展和技术水平的提高，对电器件的安全性和可靠性要求越来越高，相应地对用于制造电器绝缘结构件的塑料的耐热性、耐燃性和尺寸稳定性方面提出了更高要求。现有的不饱和聚酯塑料需通过改性提高其耐热性能来满足电器业的新需求。因此不饱和聚酯的耐热改性一直是不饱和聚酯复合材料研究的重要内容之一。本文以合成的亚胺二元酸N，N’-4,4’双(4"羧酸邻苯二甲酰亚胺基)二苯甲烷(BTI)替代部分饱和酸，合成出含亚胺结构的不饱和聚酯树脂，并以此树脂为主体基材，配以适用助剂，制备出含亚胺结构的不饱和聚酯塑料。对不饱和聚酯树脂的非等温固化动力学，聚酯塑料的热性能、宏观力学性能、动态力学性能、耐磨性能、微观结构、电性能、流变性能、吸水性能及应用工艺性进行了研究。主要结论有：
(1)以DDM和偏苯三酸酐为原料分两步合成了亚胺二元酸中间体(BTI)。DSC分析结果表明BTI的熔点为360℃，FT-IR分析结果表明中间体中存在亚胺环结构，XRD分析结果表明2θ主要分布在20°左右。亚胺二元酸中间体具有较高的结晶性。
(2)利用BTI亚胺二元酸中间体作为共聚单体与不饱和聚酯进行共聚改性，考察了改性前后的树脂的热性能。其中UP-BTI-8％树脂的表观热分解温度比未改性树脂提高了25℃，达到348℃。在不饱和聚酯分子链上引入亚胺基团，提高了树脂的耐热温度，为改善不饱和聚酯树脂的耐热性提供了一条新途径。
(3)非等温固化动力学研究结果表明：只要添加的亚胺基团量适中，就能减小体系的固化反应的活化能，有利于体系固化。
(4)通过TGA测试结果表明：在不饱和聚酯分子上引入亚胺基团，在一定程度上提高聚酯塑料的耐热性能。UP-BTI-8％塑料的表观分解温度和失重5％时的温度较未改性塑料分别提高了13.2℃和20℃。通过DIL测试结果表明：在不饱和聚酯分子上引入亚胺基团，聚酯塑料的热变形量增加，线膨胀系数也有所增加。
(5)通过DMA测试结果表明：在不饱和聚酯分子上引入亚胺基团，聚酯的玻璃化温度(Tg)有所增大；UP-BTI-8％塑料的E较不含亚胺基团的聚酯塑料有大幅度提高。
(6)从聚酯塑料的冲击、弯曲性能来看，在不饱和聚酯分子链上引入亚胺基团，没有使塑料的冲击性能和弯曲性能下降。且耐磨性能有一定程度上提高。
(7)聚酯塑料的蠕变和应力松弛实验结果表明：在不饱和聚酯树脂中引入亚胺基团，在一定程度上降低了聚酯塑料的交联密度及抗变形性能。
(8)在不饱和聚酯分子链中引人亚胺基团后，塑料流动性随亚胺基团含量的增加而变大，固化速率稍有减慢；吸水率有所下降，但对电性能影响不大。