马来酰亚胺官能化苯并噁嗪树脂的制备及性能研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:shunniu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
苯并噁嗪作为一种新型酚醛树脂,既保留了传统酚醛在热性能、力学性能、阻燃性等方面的优点,也克服了传统酚醛树脂性能上所存在的一些不足。苯并噁嗪分子具有可设计性强、固化体积接近零收缩、固化无需添加催化剂等突出优势。因此,苯并噁嗪树脂受到许多科研工作者的青睐,有望在众多应用领域作为酚醛树脂、环氧树脂等传统热固性树脂材料的替代品。随着航空航天、电子产业、5G通信等高端技术领域的不断发展,人们对于材料性能的要求越来越高,尤其在材料耐热、阻燃和介电性等方面要求尤为苛刻。已商业化的苯并噁嗪树脂难以满足现阶段高端领域对材料性能的要求。本文通过分子结构设计,在苯并噁嗪分子中引入马来酰亚胺基团、呋喃基团、炔基等可再交联基团,合成出一系列性能优异的新型马来酰胺官能化苯并噁嗪树脂。同时,利用多种表征手段对新合成的苯并噁嗪单体进行结构表征与性能测试,并深入研究了苯并噁嗪的固化机理。本文的主要内容如下:(1)使用马来酸酐、4-氨基苯酚合成对位马来酰亚胺酚,再将其与多聚甲醛、2-呋喃甲胺反应合成新型AB型苯并噁嗪单体(HPMI-fa),并通过加热固化制备成聚苯并噁嗪热固性树脂。利用核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)、二维核磁(HMQC和NOSEY)以及傅里叶红外变换光谱(FT-IR)对苯并噁嗪的结构进行了表征,采用差示扫描量热仪(DSC)和原位红外(in-situ FT-IR)、热失重分析(TGA)、微型燃烧量热法(MCC)分别研究了苯并噁嗪单体热固化过程以及固化后热固性树脂材料的热性能。使用动态热机械分析(DMA)研究了其玻璃化转变行为。通过分析探讨出了其多种多样的聚合机制。直接热活化聚合得到的聚苯并噁嗪的Tg为296℃,Td5和Td10分别为350℃和403℃。同时,它显示出自熄和不可燃性,热释放能(HRC)为33.4Jg-1K-1,总热释放量(THR)为7.0KJg-1。(2)使用马来酸酐、2-氨基苯酚合成邻位马来酰亚胺酚,再将其与多聚甲醛,苯胺反应合成邻位马来酰亚胺苯并噁嗪(oHPMI-a)。利用核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)及傅里叶红外变换光谱(FT-IR)对苯并噁嗪进行结构表征,利用原位DSC来表征其固化温度,并通过推导与计算,得出oHPMI-a的活化能值,使用Kissinger方法计算的活化能值为78.78KJ/mol,使用Ozawa方法计算的活化能值为82.62KJ/mol,使用Starink方法计算的活化能值为72.43 KJ/mol。此外,通过对oHPMI-a的动力学进行了研究,得出了oHPMI-a聚合机理遵循自催化反应机理的结论,并且建立了其固化反应模型。(3)使用马来酸酐、2-氨基苯酚合成邻位马来酰亚胺酚,再将其与多聚甲醛和4-甲基苯胺/3-乙炔基苯胺/4-氯苯胺合成分别合成三种新型邻位苯并噁嗪(oHPMI-t,oHPMI-ac和oHPMI-ch)。利用核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)及傅里叶红外变换光谱(FT-IR)对苯并噁嗪进行结构表征,采用差示扫描量热仪(DSC)和原位红外(in-situ FT-IR)、热失重分析(TGA)、微型燃烧量热法(MCC)分别研究了苯并噁嗪单体热固化过程以及固化后热固性树脂材料的热稳定性与阻燃性能。此外,使用静态力学分析(TMA)和动态力学分析(DMA)研究了poly(oHPMI-ac)的玻璃化温度以及弹性模量,采用介电常数测试仪测试了材料介电常数及介电损耗。poly(oHPMI-ac)的性能极其优异,Td5值(失重温度为5%)为420 oC,残碳率高达65%,阻燃能力达到UL-94标准中的V-0等级,在1 Hz至10 MHz的频率范围内,介电常数为2.62-2.30,证明该材料在电子封装领域具有巨大的应用潜力。
其他文献
目前变频控制技术在各油田抽油机广泛应用,实现了油田的节能增产,同时也带来了许多问题,例如油井倒发电能量的处理方法不得当、功率因数偏低等。针对此类问题,经充分调研,结
随着对海底资源开采力度的不断加大,未来我国海底管道及电缆敷设等挖沟等工程将日益增加。水力喷射式挖沟相比传统机械挖沟具有结构简单、污染小、挖沟效率高等优点在浅海工
治疗性疫苗可以诱导针对肿瘤细胞的主动免疫,将为癌症免疫治疗提供全新的可能性。肿瘤相关MUC1在大多数上皮性肿瘤细胞中过度表达,并发生异常糖基化,这使得肿瘤相关MUC1糖肽成为肿瘤疫苗设计的重要靶标。而Thomsen-Friedenreich(TF)抗原(Galβ1-3GalNAcαSer/Thr)是肿瘤相关MUC1表面一种常见的肿瘤相关糖抗原(Tumor-associated carbogydra
由于快速的人口增长与经济发展,各类能源的需求量在日益增加,由此引发的环境问题引起了全球性的广泛关注。其中生活、工业和农业污染物的处理与检测尤为关键,不达标的排放与
日益严重的能源和环境污染问题使开发可再生的清洁能源迫在眉睫。太阳能和氢能是两种广受关注的新能源,通过光催化技术将太阳能转化为氢能受到了研究者的高度关注。其中,高效
为明确山西省晋南地区冬小麦最佳播种技术及其所适宜的施氮水平,本试验于2107—2018年在运城市闻喜县小麦试验基地开展大田试验,在宽幅条播(WWS)和常规条播(DS)2种播种技术下,设0
真空扰动产生光子被人们称为动态Casimir效应(DCE),这是量子真空涨落最有力的证明,其理论于1970年首次被提出。对动态Casimir效应的观测一直是许多科学家为之努力的一项工作,
楚文化是湖北重要的地方文化之一,是中华优秀传统文化的重要组成部分。楚文化作为湖北“软实力”对中部崛起乃至中华民族伟大复兴具有举足轻重的作用。习近平总书记在党的十九大报告提出要“深入挖掘中华优秀传统文化蕴含的思想观念、人文精神、道德规范,结合时代要求继承创新,让中华文化展现出永久魅力和时代风采。”同时提出“推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展,继承革命文化,发展社会主义先进文化。”在2019年
二十一世纪以来,随着全球化的深入发展,国际间文化交流日益加深,书籍这一文化载体在其中发挥着至关重要的作用,而外文书籍的译入则是主要的文化传播途径之一。好的外文书籍也是国内学者或相关从业人员学习和借鉴国外研究的重要方式方法。本翻译实践报告所译材料是美国图书Strategic Production Innovation第五章和第六章,这两章分别描述了产品的创造阶段和评估阶段,文本类型属于信息型文本。此
随着电力系统智能化技术的发展,电力系统的巡检也逐步实现了自动化、智能化。电力系统巡检机器人在国内的电网中已有不少应用,但也暴露出一些问题。由于变电站内有很多的干扰,所以机器人会出现偏离轨道运行或者定位误差大的现象。本文针对导航和定位问题,着重研究了变电站巡检机器人的传动控制及定位技术。第一,本文针对巡检机器人的行走传动机构的特点,建立了双轮差速传动机构的数学模型,依据数学模型,分析出了机器人在运行