聚硅氧硅氮烷改性烯丙基酚醛杂化树脂的研究

采用二苯基硅二醇与含乙烯基的聚硅氮烷(SiN08)反应,合成了三种含二苯基硅氧链节的聚硅氧硅氮烷MPSZ-1、MPSZ-2、MPSZ-3;并用于烯丙基酚醛(AP)树脂的改性。与纯AP树脂相比,聚硅氧硅氮烷改性烯丙基酚醛树脂(MPSZ/AP)的热分解温度和高温残余质量分数都有较大提高。在N2气氛中,AP的质量损失率为5%时的温度为383℃,900℃残余质量分数为33.0%;MPSZ-1/AP的质量损失率为5%时的温度为465℃,900℃残余质量分数为74.4%。在空气气氛中,AP的900℃残余质量分数仅1.5%,MPSZ-1/AP的900℃残余质量分数为33.8%。MPSZ-1/AP体系的热分解温度和高温残余质量分数与SiN08/AP体系相当,而其固化质量损失率较低,仅为4.4%,适合采用树脂传递模塑(RTM)成形工艺制成复合材料。对聚硅氮烷/AP树脂固化过程的初步研究表明,Si—N键在固化过程中起主要作用。

烯丙基酚醛树脂在溴化丁基橡胶硫化中的应用

考察了烯丙基酚醛树脂与传统酚醛树脂(溴化对-特辛基酚醛树脂、辛基酚醛树脂)对溴化丁基橡胶(BIIR)硫化特性、物理机械性能及耐老化性能的影响,并采用差示扫描量热仪和无转子硫化仪研究了3种酚醛树脂硫化BIIR的反应动力学,探讨了硫化机理。结果表明,烯丙基酚醛树脂的加入能提高BIIR混炼胶的硫化速率,缩短正硫化时间,降低硫化反应活化能,提高硫化反应活性;烯丙基酚醛树脂硫化BIIR的物理机械性能优于辛基酚醛树脂硫化BIIR,与溴化对-特辛基酚醛树脂硫化BIIR相当,且耐老化性能最优。

烯丙基酚醛树脂固化行为的研究

利用酚醛树脂与氯丙烯反应合成出了烯丙基酚醛树脂(APF),并对其固化过程进行了研究。结果表明,烯丙基酚醛树脂不仅能溶于极性溶剂,还能溶于非极性溶剂,其起始固化温度为180℃,比普通的酚醛树脂高。烯丙基酚醛树脂的固化窗口为44℃,其固化是通过双键的加成反应来实现的,固化后树脂为连续相结构。

烯丙基醚化酚醛亚胺树脂的固化动力学研究

采用差示扫描量热仪测定了不同升温速率下烯丙基醚化酚醛亚胺树脂(APMI-F树脂)的DSC曲线,用非等温热力学的研究方法研究了APMI-F树脂的固化反应动力学。用T-β外推法确定了APMI-F树脂的固化反应的起始温度Ti、峰值温度Tp和终止温度Tf,并将其作为探究APMI-F树脂固化工艺的依据。通过Kissinger法和Starink法求得APMI-F树脂的表观活化能,由Starink法得到不同固化度下的表观活化能,并将其与试验数据对比,以验证固化动力学模型的准确性。研究结果表明:(1)利用外推法确定了APMI-F树脂固化反应的Ti、Tp和Tf分别为161.09、226.81、263.42℃;(2)Starink法求得的平均活化能要高于Kissinger法所得数据;(3)在固化反应过程中,随着固化程度的升高,APMI-F树脂的表观活化能呈现先降低后升高的趋势,固化初期活化能因黏度的降低而降低,随着交联度的提高,链段运动受到限制导致活化能渐渐升高;(4)采用Málek法成功地建立了APMI-F树脂的固化动力学模型,通过与试验数据对比,发现该模型能够很好地描述APMI-F树脂的固化过程。

烯丙基酚醛改性双马来酰亚胺树脂的制备与性能

合成并表征了烯丙基酚醛树脂,再将其与双马来酰亚胺共聚制备了烯丙基酚醛改性双马树脂。通过DSC和FTIR分析了该树脂的固化行为,研究了其工艺性,利用TGA和DMA评价了其固化物的耐热性。结果表明,烯丙基酚醛树脂改性双马树脂可用于RTM等成型工艺,其固化物Tg约为330℃,初始热分解温度约400℃,5%失重温度达410℃,10%失重温度423℃。该树脂耐热性优异,可用作耐高温先进复合材料的基体树脂。

烯丙基酚醛-双马来酰亚胺树脂胶粘剂的制备及性能研究

采用烯丙基氯与热塑性酚醛树脂反应,制备出烯丙基酚醛树脂,然后加入双马来酰亚胺树脂与烯丙基酚醛树脂共聚制备出烯丙基酚醛-双马来酰亚胺树脂。对改性树脂的结构,固化反应和热失重情况进行了研究,通过加入增韧剂制备出耐高温胶粘剂,研究了增韧剂用量对室温和高温粘接强度的影响,结果表明,胶粘剂室温拉伸剪切强度为21.6MPa,300℃拉伸剪切强度为10.1MPa。

烯丙基硼酚醛-双马来酰亚胺共聚体系的研究(Ⅰ)

本文利用自行合成的烯丙基硼酚醛树脂体系与双马来酰亚胺树脂共聚，表征了它们的力学性能、耐热性能和耐水性能。初步探索了胺化合物改性烯丙基硼酚醛与双马来酰亚胺树脂共聚后对耐水性的影响。

烯丙基醚化酚醛树脂/双马来酰亚胺共聚物性能的研究

研究了烯丙基醚化酚醛树脂（ＡＥＮｓ）与双马来酰亚胺（ＢＭＩ）共聚物的热稳定性、力学性能和电性能。结果表明，当使用醚化程度为５０％左右的ＡＥＮ时，共聚物的综合性能较好。这种共聚物在空气中的开始失重温度为３５７℃，在氩气中８００℃时的炭化产率为３８．３％。用该共聚物制成的玻璃布层压板在室温下的弯曲强度为３９６ＭＰａ，于２５０℃老化２００ｈ后，弯曲强度保持９６％。层压板的体积电阻率在室温下为３．１５×１０１４Ωｃｍ，在１８０℃下为５．１３×１０１３Ωｃｍ。

一种基于酚醛骨架的耐高温RTM树脂

利用双马来酰亚胺树脂改性烯丙基化线型酚醛树脂 (BMAN)制备了可用于RTM成型的耐高温树脂。该树脂在 1 0 0℃下 8h内的粘度小于 1 5 0mPa·s ,适用于RTM成型工艺和模压工艺。且该树脂具有良好的耐高温性能 ,DMA分析表明树脂浇铸体模量曲线拐点温度Tonset在 390℃以上 ,玻璃化温度大于4 0 0℃。石英纤维 /BMAN树脂复合材料也拥有较好的耐高温性能 ,可以在 35

PSN/AP混合树脂体系的固化特性与流变特性

采用热分析和流变分析技术,系统地分析了耐烧蚀混合树脂体系——聚硅氮烷与烯丙基酚醛(PSN/AP)树脂体系的固化特性与化学流变特性。DSC分析表明,该树脂体系的两组分间存在固化反应的同步性,表现为单一固化放热峰,外推起始和终止反应温度分别为168和338℃。该混合树脂体系的化学流变特性无法用单一模型来描述,分析表明,当温度低于和高于起始反应温度时,可分别采用工程模型方程和阿累尼乌斯关系方程拟合。模型拟合数据与实测数据具有较好的一致性,针对VARTM成型技术,最适宜的注射温度在125℃左右。

Bismaleimide Modified by Allyl Novolak for Superabrasives

A novel thermosetting resin system for superabrasives based on novolak and bismaleimide （BMI） was developed. The novolak resin was allylated and then copolymerized with BMI. The structure of allyl novolak and reaction mechanism were analyzed by FFIR. Thermal and mechanical properties were characterized by using com- prehensive thermal analyzer （DSC-TG） and strength tester, respectively. The results showed that high molecular weight of novolak was advantageous for heat-resistance, but was unfavorable for the bending strength. High allyl content improved the heat-resistance but lowered the bending strength. When the molecular weight of novolak was 450 and allyl content was 50%, the best resin system with good heat-resistance and bending strength was obtained. It was suitable for the manufacturing of superabrasive tools.

加成型酚醛改性双马树脂及其复合材料性能

双马来酰亚胺(BMI)树脂因其优异的性能已在航空航天、电子和其他工业领域获得应用,为满足其在高速飞行器结构件中需求,用加成型酚醛树脂改性BMI体系以改善其热-力学性能。通过Williamson醚化反应合成了炔丙基醚化酚醛树脂(PN)和烯丙基醚化酚醛树脂(AN),采用熔融共混法分别与N,N’-(4,4’-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺(BDM)和2,2’-二烯丙基双酚A(DABPA)树脂体系(BD)共混,制备了三元热固性树脂:PN改性BD(BDPN)和AN改性BD(BDAN)。研究了两种加成型酚醛树脂改性的BD树脂体系的加工工艺性和固化行为的变化,并对改性前后固化树脂及其复合材料的热、力学性能进行了研究。结果表明:共混树脂体系都在极性溶剂中有好的溶解性,加工窗口都有50℃以上。BDPN和BDAN固化反应只有一个放热峰,最高放热峰值温度比BD树脂低。用FTIR跟踪验证了BD、BDPN和BDAN树脂体系发生的Ene、DielsAlder、Claisen重排和炔基与马来酰亚胺环的聚合反应。PN热氧稳定性好,改性的BDPN固化树脂空气中质量损失5wt%的温度(Td5)高于400℃,800℃残留率(Yr800℃)由3.7%提升至23.1%。BD、BDPN和BDAN固化物的极限氧指数(LOI)分别为30.2%、32.5%和31.0%,都属难燃材料。BDPN和BDAN树脂浇铸体冲击强度和弯曲模量分别提高了19%和30%,但弯曲强度都因交联密度的下降而有所下降。BDPN和BDAN固化物的吸水率都低于BD树脂,沸水中40 h时BDPN和BDAN分别比BD树脂降低了8.6%和14%。室温下T300碳纤维增强BDAN复合材料(T300CF/BDAN)弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度(ILSS)高于BD基复合材料;200℃下T300CF/BDPN的弯曲强度达575 MPa,保留率高达98.6%。炔丙基醚化酚醛树脂改性双马来酰亚胺树脂体系有望应用于耐200℃的复合材料结构件,为耐热双马来酰亚胺树脂的制备提供新的途径。

聚醚酰亚胺对共聚双马来酰亚胺树脂的增韧作用

采用二烯丙基双酚A、烯丙基酚醛改性4,4'-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺共聚制备了一类新型的双马来酰亚胺树脂(简称ABD)。以ABD为基体,选用热塑性树脂聚醚酰亚胺(PEI)为增韧剂,采用共混法制备了共聚双马来酰亚胺/聚醚酰亚胺(PEI)树脂体系。采用DSC和流变仪对ABD树脂的固化行为进行了研究,结果表明,该树脂粘度较低,室温下为液态,树脂的冲击强度为8.99 kJ/m2。通过DMA、TGA和扫描电镜对PEI加入量对树脂热性能和微观形貌的影响表明,添加质量分数为15%聚醚酰亚胺时,树脂冲击强度达到16.9 kJ/m2,比基体树脂提高了88%。