含米氏酸型双马来酰亚胺的合成及结构表征

首先以米氏酸、4-硝基苄氯为原料合成二硝基化合物(MADN),并将其还原为二元胺化合物(MADA),再用MADA与马来酸酐反应得到含米氏酸型双马酰亚胺(BMI-MAM)。采用核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、核磁共振碳谱(^(13)C NMR)和红外光谱(FTIR)对MADN、MADA和BMI-MAM进行结构表征。采用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)测试了BMI-MAM单体和聚合物P(BMI-MAM)的热稳定性,同时采用了FTIR对P(BMI-MAM)的结构进行了表征。结果表明,成功制备了MADN、MADA和BMI-MAM,且P(BMI-MAM)具有较好的热稳定性(T_(d,5)=425.0℃),较高的残炭率(CY_(800℃)=55.5%),因此拓宽了双马来酰亚胺在改性剂、碳材料等领域的应用。

生物基苯并噁嗪增韧二胺型苯并噁嗪树脂体系的制备及其性能

以苯酚、脂肪族聚二胺和多聚甲醛为原料,首先合成了一种新型生物基苯并噁嗪(P-dd1),并将其与传统的二胺型苯并噁嗪(P-ddm)按不同质量比例进行共混,制备了一系列P-ddm/P-dd1共聚物。采用傅立叶红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(^(1)H NMR)对P-dd1和P-ddm的分子结构进行了表征。用差示扫描量热仪(DSC)研究了P-dd1、P-ddm及其共混物的固化行为。采用热重分析(TG)和万能试验机,研究了固化后共聚物的热和力学性能。结果表明,P-dd1的加入,明显提高了P-ddm固化物(P(P-ddm))的韧性,且仍保持较高的综合力学性能和热稳定性。

呋喃树脂改性二胺型苯并噁嗪树脂的制备与性能

为了进一步提高苯酚-4,4′-二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪(P-ddm)的耐热性能,采用溶剂法将生物基呋喃树脂与P-ddm进行共混。凝胶化时间和差示扫描量热法(DSC)表征共混体系的聚合反应行为。结果表明,呋喃树脂的加入可以降低共混体系的起始固化温度,使得固化反应更加容易进行;傅里叶红外光谱(FTIR)表征呋喃树脂加入对共混体系的化学结构的影响;热重分析(TG)和动态热机械分析(DMA)表征了共混体系的耐热性能,结果表明,呋喃树脂的加入可以提高共混体系的残炭率、交联密度和玻璃化转变温度(T_(g)),其中P(P-ddm/呋喃-10)体系在800℃残炭率达到了59.4%,P(P-ddm/呋喃-40)的玻璃化转变温度相较于P(P-ddm)提高了22℃。

酰亚胺结构改性苯并噁嗪树脂的结构与性能

首先制备了两种含羟甲基的苯并噁嗪单体(4HBA-a和4HBA-ddm),并采用其对二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)进行封端,制备两种苯并噁嗪封端的异氰酸酯(PU1和PU2)。然后,将封端产物与双酚A二苯醚二酐(BPADA)进行共混,经过高温固化后制备出一系列含酰亚胺结构的苯并噁嗪树脂。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)和动态热机械分析仪(DMA)研究了其结构和性能。结果表明,在阶段固化温度最高为200℃下,成功制备了一系列的含酰亚胺结构的苯并噁嗪聚合物,该共混聚合物拥有优异的热稳定性,玻璃化转变温度高达199℃,失重10%温度高达398℃,在800℃的残炭率最高达到了62.9%。

含杂原子多孔炭的制备及其超级电容性能

电极材料的比表面积、孔道结构及孔径分布、杂原子等都是影响超级电容性能的重要因素。本研究以间氨基苯酚为原料,与甲醛反应制备聚苯并噁嗪微球(APFs),经KOH活化处理并高温炭化后,得到能够用于超级电容器的含杂原子多孔炭。采用SEM、BET、XRD和XPS等对样品的形貌、比表面积、石墨化程度和表面官能团进行测定,并借助循环伏安法、恒电流充放电测试法和交流阻抗法对样品的电化学性能进行探究。结果表明,所制备的CAPFs-700-2材料具有丰富的孔道结构,且比表面积高达3188 m^(2)/g。此外,CAPFs-700-2表现出优异的超级电容性能,在电流密度为0.5 A/g时其比电容达到228 F/g,在5000次循环后其比电容保持率仍为90.2%,表现出良好的倍率性能和循环稳定性。