噁硅氧烷双酚型苯并嗪的合成与性能研究

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本文主要研究了硅氧烷双酚分别与苯胺、甲胺、烯丙基胺反应生成三种结构类型苯并噁嗪的制备与性能。首先用1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和邻烯丙基苯酚反应生成一种硅氧烷双酚化合物,并用1H、13C和29Si核磁共振谱和红外光谱确定了其化学结构。用该硅氧烷双酚与苯胺、甲胺和烯丙基胺反应生成硅氧烷双酚/苯胺型苯并噁嗪(TMDSBPDP-a)、硅氧烷双酚/甲胺型苯并噁嗪(TMDSBPDP-m)和硅氧烷双酚/烯丙基胺型苯并噁嗪(TMDSBPDP-ala),并用1H、13C和29Si核磁共振谱和红外光谱确定了产物的化学结构。TMDSBPDP-a、TMDSBPDP-m和TMDSBPDP-ala的差示扫描量热曲线均呈现一个固化放热峰,峰温依次分别是237、212和239℃,放热量依次分别为64.2、42.0和157.5 J/g,原料胺的取代基对苯并噁嗪固化反应有明显的影响。热重分析曲线表明,poly(TMDSBPDP-a)、poly(TMDSBPDP-m)和 poly(TMDSBPDP-ala)在800℃时的残炭率依次分别为35.5%、34.4%和33.5%,在氮气中失重5%时所对应的温度依次分别为237、233和238℃。动态力学分析曲线表明,poly(TMDSBPDP-a)、poly(TMDSBPDP-m)和poly(TMDSBPDP-ala)在0℃的玻璃态储能模量依次分别是2.01、1.10和1.92 GPa,Tg依次分别为53、39和86℃。三种硅氧烷双酚型聚苯并噁嗪在热引发的条件下均表现出单程双重形状记忆效应。在拉伸和弯曲变形模式下,poly(TMDSBPDP-a)和poly(TMDSBPDP-m)的形状固定率和形状回复率均达到100%;在DMA拉伸应力-应变变形模式下,poly(TMDSBPDP-a)、poly(TMDSBPDP-m)和poly(TMDSBPDP-ala)的形状固定率依次分别是99.7%、98.4%和95.6%,形状回复率依次分别是83.6%、80.7%和76.9%。
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