二烯丙基双酚A催化改性酚醛型氰酸酯树脂的催化固化

研究了二烯丙基双酚A(DBA)催化改性酚醛型氰酸酯树脂(cy-5),通过差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TG)、冲击性能和动态热机械分析(DMA)测试,分析了改性树脂的热性能和力学性能。研究表明:DBA对cy-5有催化和增韧的双重作用,当DBA的添加量为5%(质量分数)时,催化效果最为明显,含10%DBA的改性树脂固化物的冲击强度达到7.41 kJ/m2,改性树脂固化物的玻璃化转变温度(Tg)和储能模量(E')均有所降低,但幅度不大。

环氧树脂/双环戊二烯双酚型氰酸酯树脂共聚体系固化动力学研究

采用Ozawa方法和Kissinger方法研究了环氧树脂和双环戊二烯双酚型氰酸酯树脂(DCPDCE)共聚体系的固化动力学,并计算了活化能、指前因子、不同温度下的反应速率常数和共聚物的总反应级数。研究结果表明,体系中加入环氧树脂后,提高了体系的反应活化能,明显降低了室温时的反应速率常数,而对固化温度(180℃)时的反应速率常数影响不大。不同环氧树脂含量的共聚体系固化反应级数均接近1级反应。

ZnO晶须改性石墨纤维/双酚A二氰酸酯复合材料

为改善石墨纤维/双酚A二氰酸酯(M40J/BADCy)复合材料的层间剪切强度, 采用立体四针状ZnO晶须对M40J/BADCy复合材料进行增强。红外光谱及凝胶实验研究表明, ZnO晶须对BADCy的固化反应有催化作用, 使BADCy/E51树脂体系的后固化温度由200℃降为180℃。力学性能测试表明, 未处理的ZnO晶须因与BADCy基体粘结不好, 仅使M40J/BADCy复合材料的弯曲模量有所提高。经KH560 处理的ZnO 晶须对M40J/BADCy复合材料的层间剪切强度提高明显, ZnO晶须含量为10%时, 增强效果最佳, 使M40J/BADCy复合材料的层间剪切强度由原来的77 6 MPa 提高到91 2 MPa, 弯曲模量由原来的178 9 GPa 提高到207 4GPa, 而弯曲强度变化不大。SEM研究表明, 立体结构的晶须能很好地分散于M40J/BADCy复合材料层间, 依靠晶须的层间“钉扎”提高复合材料的层间剪切强度。

双酚A型氰酸酯树脂的改性研究

研究了双酚Ａ型氰酸酯树脂、４，４′双马来酰亚胺基二苯甲烷和Ｅ５１环氧树脂三元共聚体系的物理性能、反应性以及固化树脂的力学性能、耐热性。

双酚A型氰酸酯树脂的性能

首先对自行合成的双酚 A型氰酸酯 (BCE)树脂进行了 DSC分析 ,得到该树脂的熔点为 79.2℃。继而 ,研究了 BCE树脂固化后的力学性能 ,借助 DMA、TGA等热分析技术研究了该树脂固化物的耐热性能。研究结果表明 ,BCE树脂固化后具有优异的耐热性能 (Tg=2 5 8℃ ,起始分解温度 >42 6℃ ) ,较高的力学性能 (σf=10 4MPa,Ef=3.10 GPa,σc=86 MPa,Ec=3.0 3GPa) ,良好的耐湿热性能 (水煮 48h吸水率为 1.2 4% )

酚醛型氰酸酯与双酚A型环氧共固化反应的FTIR研究

在恒温固化条件下,通过FTIR跟踪方法,研究了酚醛型氰酸酯与双酚A型环氧共固化反应的路径及其反应机理.共固化体系的反应过程包括在150℃及其以下温度,主要发生的是氰酸酯的三嗪环化固化反应,其中三嗪环化固化反应由于环氧的加入,反应速率被极大地提高了;同时,酚醛型氰酸酯中的氨基甲酸酯类杂质与环氧发生开环聚合反应,引起环氧官能团产生弱而持续的消耗.但在此阶段,酚醛型氰酸酯与环氧之间没有化学反应发生;在180℃及其以上温度,三嗪环和环氧发生反应,异构为异氰脲酸环结构,并进一步反应生成唑啉酮环结构,由于该反应的发生,促进了环氧官能团的消耗速度,在环氧官能团的转化率-时间图中,出现倒S曲线;在三嗪环的转化率图中,出现一个极大值后再降落的曲线.反应温度的提高有利于促进酚醛型氰酸酯与环氧之间的共固化反应,特别是当反应温度为220℃时,氰酸酯官能团和环氧官能团的消耗、三嗪环和唑啉酮环的生成均以较快的速率进行,—OCN生成三嗪环的转化率可以较容易地达到1,而唑啉酮环的转化率不超过0.5.

双酚A二氰酸酯/环氧树脂固化共混物结构的红外光谱研究

通过熔融共混制备了双酚A二氰酸酯/双酚A二缩水甘油醚环氧树脂、双酚A二氰酸酯/酚醛环氧树脂两种共混物。用红外光谱研究了组分比对两类共混物各种基团相对含量的影响。结果表明,随着共混物中环氧量的增加,芳醚的吸收会由于共聚产物的增加而出现蓝移。酚醛环氧树脂中的酚羟基能影响共聚产物的生成;环氧量较大的氰酸酯/酚醛环氧树脂共混物生成了相当含量的酚-氰酸酯加成物,这使得共聚产物相对含量的计算变得困难。

二烯丙基双酚A改性氰酸酯树脂的固化动力学及力学性能

采用二烯丙基双酚A(DBA)对氰酸酯树脂(CE)进行改性,分别运用Flynn-Wall-Ozawa等转化率法和Kissinger极值法计算了改性树脂体系的固化动力学参数,并对固化树脂的力学性能和动态力学性能进行了研究。结果表明:DBA对氰酸酯树脂具有明显的催化作用和增韧效果,含5%DBA的改性树脂固化反应活化能最小(62.16 kJ/mol),当DBA的加入量为10%时,树脂固化物的冲击强度达到纯氰酸酯树脂的2.07倍,含有DBA的CE树脂固化物的储能模量和玻璃化转变温度均有所降低。

双酚A二氰酸酯树脂的固化特性研究

采用二步法合成双酚A二氰酸酯(BCE),由氰化钠和液溴反应合成溴化氰,溴化氰与双酚A在三乙胺的催化下合成BCE,产率在85%以上。运用红外光谱(IR)和差热分析(DTA)等手段对合成BCE树脂进行了表征,研究了提纯前后BCE树脂的固化反应特性,并探讨了金属催化剂的催化作用。结果表明,合成BCE的纯度对氰酸酯树脂的固化反应特性和固化物性能有很大影响。提纯将降低BCE树脂中的双酚A等杂质的含量,提高固化反应温度,提高树脂固化物耐热性。环烷酸钴对BCE树脂固化有明显的催化作用,固化反应放热峰起始温度Ti由207 2℃降低到167 8℃,凝胶化时间大大降低。

双酚A二氰酸酯的固化与催化研究

运用红外光谱 (IR)和差热分析 (DTA)等手段研究了自制的双酚A二氰酸酯 (BCE)树脂提纯前后的固化反应特性 ,并探讨了金属催化剂的催化作用。结果表明 ,提纯将降低BCE树脂中双酚A等杂质的含量 ,提高固化反应温度 ,提高树脂的耐热性 ;环烷酸钴对BCE树脂的固化有明显的催化作用 ,加入后固化反应放热峰起始温度Ti由 2 0 7 2℃降低到 167 8℃ 。

硼酸铝晶须改性双酚A二氰酸酯树脂性能研究

对硼酸铝(Al18B4O33)晶须改性双酚A二氰酸酯(BADCy)树脂基体的力学性能及热性能进行了研究。经硅烷偶联剂处理后,5％(质量含量,下同)Al18B4O33晶须改性体系的弯曲强度和冲击强度分别提高了14．3％和5．9％;当晶须含量为8％时,体系的弯曲强度和冲击强度分别由原来的112．4MPa和9．17kJ／m2提高到了121．7MPa和10．36kJ／m2,热变形温度提高8℃;经24h水煮后力学性能保持率都在70％以上。

石英/双酚E型氰酸酯复合材料的制备与性能

采用实验方法研究双酚E型氰酸酯树脂的黏度和固化特性,揭示催化剂对双酚E型氰酸酯树脂固化特性的影响规律;采用树脂传递模塑和真空导入模塑工艺制备石英纤维/双酚E型氰酸酯复合材料,并考察其力学性能。结果表明,双酚E型氰酸酯树脂室温至90℃范围内的黏度小于300 m Pa·s,凝胶时间大于10 h,起始固化温度、固化温度和终止固化温度分别为186±5℃,235±5℃和286±5℃;固化特征温度随着催化剂含量的增加而降低,直至催化剂饱和,其饱和范围为0.02%~0.03%,可使双酚E型氰酸酯树脂体系的固化温度降低约60℃,从而避免爆聚,实现液相法成型其复合材料;真空导入模塑工艺制备的石英纤维/双酚E型氰酸酯复合材料的力学性能明显优于树脂传递模塑制备试样。

双酚A二氰酸酯的合成与固化反应特性研究

采用二步法合成双酚A二氰酸酯 (BCE) :由氰化钠和液溴反应合成溴化氰 ,溴化氰与双酚A在三乙胺的催化下合成BCE ,合成产率在 85 %以上。运用红外光谱和差热分析等手段对合成的BCE树脂进行了表征 ,并研究了BCE树脂的固化反应特性。结果表明 ,合成BCE的纯度对氰酸酯树脂的固化反应特性和固化物性能有很大影响。

双酚B型氰酸酯的制备与性能

研究了碱性催化法合成非晶态双酚B型氰酸酯的制备工艺,利用红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、热分析(DSC)、流变仪等方法分析了双酚B型氰酸酯的结构性能和工艺特性,研究和测试了树脂固化物介电性能、耐热性能和力学性能.研究结果表明,制备的双酚B型氰酸酯纯度高,200℃时的凝胶时间在100 min以上;该型氰酸酯具有较低的粘度(η25℃=470 mPa.s,η40℃=210 mPa.s),适于室温树脂传递模塑(RTM,Resin Transfer Mold-ing)成型工艺;250℃固化后的介电常数为2.75,介质损耗角正切0.007(10 GHz),玻璃化转变温度299℃,弯曲强度174 MPa,模量3.2 GPa,综合性能优异.

酚醛型环氧树脂/双酚A型氰酸酯树脂体系固化动力学的研究

应用差示扫描量热分析（DSC）对不同比例的酚醛型环氧树脂／双酚A型氰酸酯树脂体系固化动力学进行了研究，并通过Kissinger法、Ozawa法和Crane法求得了体系的固化动力学参数。结果表明，当环氧树脂与氰酸酯的摩尔比为2：1时，由Kissinger法和Ozawa法计算得到的表观活化能在体系中最小，分别为49．05kj／mol和54．86kj／mol，Crane方程求得的表观反应级数为1—2。

双酚A型氰酸酯的三聚体对PET扩链的影响

使用双酚A型氰酸酯(BADCy)的三聚体Tri-mer-60作为扩链剂,与BADCy单体进行对比,对聚苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行扩链。通过比较扩链后的PET的熔体扭矩,发现三聚体对PET的扩链效果优于单体。并研究了不同含量的Tri-mer-60对PET的扭矩、特性黏度、羧基含量、流变性能以及结晶性能的影响。结果表明:随着Tri-mer-60含量的增加,扩链反应速度增加,PET的特性黏度增加,羧基含量降低。扩链反应的发生改善了PET的流变性能,但阻碍了PET的结晶。

双酚A型氰酸酯树脂的合成

以氰化钠、溴为原料制备了溴化氰,产率达89.1％,提出新的双酚A型氰酸酯树脂合成工艺,并以双酚A和溴化氰为原料成功地制备了双酚A型氰酸酯树脂,获得了很高的纯度和产率(95.8％)。

印制电路板用双酚A型氰酸酯树脂

国产双酚A型氰酸酯树脂研制成功,目前通过了部级技术鉴定,于2000年年底批量投产.

双酚二炔丙醚/氰酸酯共混树脂的制备与性能

合成了双酚A二炔丙醚(BADPE)和双酚E二炔丙醚(BEDPE)2种炔丙醚,分别与双酚A型氰酸酯树脂(BADCy)和双酚E型氰酸酯(BEDCy)共混制备了4种改性氰酸酯树脂。对改性氰酸酯的固化反应、热性能及力学性能进行了研究。结果表明,双酚二炔丙醚(BPDPE)可催化氰酸酯的固化反应,降低固化反应温度和反应活化能,加入中性镍催化剂可显著降低共混树脂的起始固化温度(T_(i)),200℃时可实现共混树脂的固化。BPDPE改性氰酸酯树脂固化物在氮气中5%热失重(T_(d5))温度在370℃以上,800℃残留率(Y_(r800℃))可达40%以上,在空气中的T_(d5)保持在380℃以上、极限氧指数(LOI)高于34%。BPDPE改性氰酸酯树脂的玻璃化转变温度(T_(g))高于200℃。BPDPE改性BEDCy树脂催化固化的浇铸体弯曲强度达129.4 MPa、弯曲模量达4.3 GPa、冲击强度达27.3 kJ/m^(2)。

二烯丙基双酚A对低黏度氰酸酯树脂的改性研究

为改善低黏度氰酸酯树脂基体的综合性能,研究了二烯丙基双酚A(DBA)对其的改性作用。通过粘温试验、DSC、力学试验、TGA、DMA、吸水率和介电测试等分析手段对DBA改性前后的树脂进行性能表征。结果表明:改性后树脂的粘度仍然满足直接热熔法的工艺性要求;DBA对氰酸酯树脂具有显著的催化作用,可以提高转化率;加入适量的DBA对氰酸酯树脂有一定的增韧作用,其中10%DBA的树脂冲击强度和弯曲韧性分别是未加DBA树脂的179%和165%;加入DBA后树脂基体的耐热性能、耐湿热性能和介电性能均有降低,但含量较少时仍满足应用要求。综合试验结果,当DBA含量为5%~10%时,树脂综合性能较好。