论文部分内容阅读
苯并噁嗪树脂是一种在传统酚醛树脂的基础上发展起来的新型杂环热固性树脂，它继承了酚醛树脂的优良性能如热性能、阻燃性、良好的电性能，同时它还具有固化时无小分子释放、体积近似零收缩等特性。但是随着科技的发展，苯并噁嗪树脂的耐热性显然不能满足其在各个领域发展的需要，故需对其改性以提高耐热性。本文采用悬浮法在80℃的条件下合成了双酚A型苯并噁嗪树脂（BA-a），观察其外在形貌，可见生成的苯并噁嗪树脂呈现淡黄色均一的粒状物；采用红外光谱（FTIR）对其结构进行分析，可明显观察到945cm-1处为苯并噁嗪的特征吸收峰；对苯并噁嗪树脂的溶解性进行了测定，结果表明，它可较好地溶解在一般的有机溶剂中，如丙酮、氯仿等。为了进一步提高苯并噁嗪树脂的耐热性，采用具有优良热性能的钼酚醛（Mo-PF）、RTM型双马来酰亚胺（BMI）、模压型双马来酰亚胺（BMI）分别改性苯并噁嗪树脂，并研究了不同种类和不同含量的改性剂对苯并噁嗪树脂的固化反应和热分解性能的影响。采用平板小刀法测定了改性苯并噁嗪树脂的凝胶特性，结果显示，钼酚醛和模压型双马来酰亚胺能有效地降低改性苯并噁嗪树脂的凝胶时间，并且根据凝胶点计算了各改性苯并噁嗪树脂的表观活化能，结果为钼酚醛改性苯并噁嗪树脂的活化能低于苯并噁嗪树脂，其他改性苯并噁嗪树脂的活化能均高于苯并噁嗪树脂，最后计算得到了各改性苯并噁嗪树脂的温度—时间关系式和关系图。采用非等温差示扫描量热法（DSC）对改性苯并噁嗪树脂的固化动力学进行了研究。通过Kissinger方程、Ozawa方程和Crane方程，计算得到了改性苯并噁嗪树脂固化反应动力学三因子，结果表明，钼酚醛和RTM型双马来酰亚胺（含量为20%）改性苯并噁嗪树脂的活化能小于苯并噁嗪树脂，其他改性苯并噁嗪树脂的活化能均大于苯并噁嗪树脂。改性苯并噁嗪树脂均为1级反应，同时根据Tβ曲线外推法得到了各自的固化工艺参数。在非等温的情况下采用热重分析法（TGA）对改性苯并噁嗪树脂在氮气中的热分解进行了研究。结果表明，各改性苯并噁嗪树脂的残炭率均得到了不同程度的提高，其中模压型双马来酰亚胺含量为30%时，残炭率为38%，较苯并噁嗪树脂提高了35%。改性苯并噁嗪树脂的耐热温度指数均较苯并噁嗪树脂（180.516℃）高，钼酚醛改性苯并噁嗪树脂的耐热温度指数最高为206.486℃。