新型耐高温邻苯二甲腈基联苯酚醛树脂中空微球的制备

以4-硝基邻苯二甲腈和4,4’-二氯甲基联苯为原料合成高残碳的邻苯二甲腈基联苯酚醛(PBN)树脂,并采用高温发泡法制备PBN中空微球。通过光学显微镜、扫描电子显微镜及漂浮率测试,研究表面活性剂、发泡剂及油浴温度对PBN中空微球形貌和中空结构的影响。研究结果表明:随着表面活性剂和发泡剂质量的增加及油浴温度的升高,PBN中空微球的分散性逐步改善,漂浮率先增加后有所减小,但过高的发泡剂质量和油浴温度会造成微球结构破损;在150℃下,当FY-F501(表面活性剂)和4,4’-氧代双苯磺酰肼(发泡剂)质量分别为PBN树脂的13.0%和4.5%时,制备的PBN中空微球球形度高,分散性好,尺寸均一,漂浮率高。

间乙炔基苯偶氮联苯酚醛树脂的合成及性能

通过重氮偶合反应在联苯酚醛树脂(BN)中引入乙炔基苯基,合成了新型的加成固化型间乙炔基苯偶氮联苯酚醛树脂(EPABN)。采用傅里叶变换红外光谱、聚合物称量、流变测试、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析和吸附法等表征了EPABN的结构、溶解性能、流变性能、热性能及树脂炭化产物的致密性。溶解性能测试表明,EPABN树脂能溶于丙酮、四氢呋喃等溶剂。流变性能测试表明,EPABN树脂在120~150℃有1个低黏度加工窗口。DSC结果分析表明,EPABN可行的固化工艺为140℃/2 h+161℃/2 h+192℃/4 h+231℃/4 h+280℃/4 h。EPABN树脂的T_(d)^(5)和T_(d)^(10)分别为479.7℃和545.1℃,700℃和1000℃的残碳率分别为80.96%和77.26%。树脂炭化产物的氮吸附测试及密度测试表明,随着炭化温度升高,炭化物的致密度和炭化密度均增加。EPABN固化物具有优异的热稳定性、高残碳率及碳化物具高致密性。

邻苯二甲腈基联苯酚醛树脂中空微球的制备与性能研究

以苯酚及4,4′-二氯甲基联苯为单体,盐酸作催化剂经Friedel-Crafts烷基化反应,合成了联苯酚醛(BN)树脂,并在此基础上通过BN树脂和4-硝基邻苯二甲腈发生亲核反应合成了邻苯二甲腈基联苯酚醛(PBN)树脂,采用高温发泡法制备了邻苯二甲腈基联苯树脂中空微球.利用红外吸收光谱(FTIR)、核磁氢谱(~1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热失重(TG)以及扫描电子显微镜(SEM)等对制备的PBN树脂以及PBN中空微球进行了结构与性能表征.研究结果表明,采用自固化和固化剂固化的PBN树脂中空微球均已完全固化,2种固化产物中都形成了异吲哚啉和酞菁环结构,固化剂固化产物中还有三嗪环结构的形成.PBN树脂的自固化产物和固化剂固化产物固化物在1000°C氩气氛围残炭率分别为67%和70%,在600°C空气氛围残炭率分别为70%和47%.PBN树脂中空微球粒径分布范围为350~800μm,数均粒径和体积平均粒径分别为562和583μm,单分散指数为1.04.

间乙炔基苯偶氮联苯型酚醛树脂的结构与性能

通过间乙炔基苯基重氮盐和联苯酚醛树脂(BN)之间的偶合反应,合成新型的加成固化型间乙炔基苯偶氮联苯型酚醛树脂(EPABN)。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TG)等检测手段表征EPABN树脂的结构和性能。研究结果表明:EPABN树脂分子结构中成功引入乙炔基苯基团;通过乙炔基的偶联反应,EPABN树脂自交联固化物形成芳环等刚性或交联结构;当EPABN树脂的自固化产物的质量损失率为5%和10%,热分解温度分别为460℃和527℃,与联苯酚醛树脂相比分别提高59℃和75℃;EPABN树脂固化物在700℃和1 000℃时氮气氛围残炭率分别为77.9%和70.4%,较联苯酚醛树脂分别提高20.8%和17.1%;EPABN树脂具有优异的耐热性和耐烧蚀性能,有望作为耐烧蚀材料在航空航天领域得到应用。

邻苯二甲腈基联苯型酚醛树脂的制备与性能

以碱为催化剂,通过联苯型酚醛树脂与4-硝基邻苯二甲腈之间的亲核取代反应,制备了邻苯二甲腈基联苯型酚醛树脂(PBN)。流变性能测试结果表明,PBN树脂在180～300℃,黏度<400 mPa.s,表明该树脂具有优良的加工性能。DSC测试结果表明,PBN树脂的固化温度为280～450℃,固化反应峰值温度为377℃,固化放热约为187 J/g。该树脂表现出优良的耐热性,其储能模量起始下降温度高于450℃,Td5约为529℃,氮气氛围、900℃残碳率约为78%。