苯并噁嗪和双马来酰亚胺共混树脂性能的研究

将苯并噁嗪(BOZ)和双马来酰亚胺树脂(BMI)按照不同的配比进行共混固化,制备了浇铸体和玻璃纤维增强的层压板。测试结果表明,BOZ和BMI共混的树脂浇铸体线性收缩率为0.85%~0.93%,小于BMI的1.3%略高于BOZ的0.73%。浇铸体和层压板的弯曲强度均随着BOZ含量的增加而上升,并且层压板吸水率还具有不断降低的趋势;其电气绝缘性能较佳。同时该共混树脂体系具有较好的耐热性,其Tg最高达到257℃比单纯BOZ的Tg提高了近50℃。DSC结果表明BOZ/BMI树脂体系的固化反应相对二者各自固化反应向低温移动,使体系中的BMI在相对较低的温度就固化完全。

含聚硅氧烷结构的苯并噁嗪对双马来酰亚胺树脂改性研究

为了改善双马来酰亚胺树脂(BMI)固有的一些缺点,本文以含有氨基的聚硅氧烷(PSi-NH2)作为胺源,以苯酚作为酚源,通过化学合成的方法制备了结构中含有超支化聚硅氧烷的苯并噁嗪单体(PSi-BOZ),并以其作为改性体系对BMI进行改性,得到了一种新型的PSi-BOZ/BMI共混材料,并研究了PSi-BOZ的添加对BMI固化反应动力学及冲击性能的影响,为新型BMI树脂材料的开发提供了思路。

二元胺型苯并噁嗪/双马来酰亚胺共混树脂及其玻璃布增强的层压板

苯并嗪(BZ)和双马来酰亚胺(BMI)按照不同的配比进行共混固化。用FTIR、DSC、凝胶化时间、DMA、TGA、万能电子拉力机分别研究了BZ/BMI共混体系的固化行为以及BZ/BMI固化树脂的热性能和剪切强度等。结果表明BZ和BMI除了发生均聚反应,还发生苯并嗪开环生成的酚羟基和双马来酰亚胺的双键生成醚键的反应。BZ和BMI共混后,固化温度比各自的固化温度都低。BMI的加入提高了共混树脂的热性能,BZ/BMI固化树脂的Tg达289℃,Td5达387℃,Td10达422℃,800℃的残炭率达55.3%。另外,BMI的加入提高了BZ/BMI固化树脂的剪切强度,当BMI的含量为60%时,BZ/BMI固化树脂的剪切强度为12.44 MPa。进一步,制备了玻璃布增强的BZ/BMI层压板,并对其力学性能和断面形貌进行了研究。结果表明,当BMI用量为40%时,BZ/BMI层压板的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别达394 MPa、490 MPa、160 k J·m-2。

氰酸酯环氧双马来酰亚胺基胶粘剂的苯并噁嗪改性研究

以苯并噁嗪(BZ)作为氰酸酯(CE)-环氧树脂(EP)-双马来酰亚胺(BMI)基胶粘剂的改性剂,探讨了BZ含量对改性胶粘剂的力学性能、介电性能、耐热性、耐水性和可操作性等影响。结果表明:当w(BZ)=2%时,改性胶粘剂的综合性能较好,其常温剪切强度(24.98 MPa)和高温(200℃)剪切强度(21.24 MPa)分别比未改性胶粘剂提高了16.9%和32.7%、介电系数低于3.0、吸水25 h后的吸水率仍低于1.2%且耐热性能未受到影响;170℃时凝胶时间为71 min,说明改性胶粘剂的可操作性较强,并且满足使用期的要求;改性胶粘剂在电子电器行业中具有良好的应用前景。

双马来酰亚胺/苯并噁嗪/石墨烯共聚物固化动力学及力学性能的研究

通过差示扫描量热法对双马来酰亚胺/苯并噁嗪/石墨烯(BMI/BOZ/GNS)共聚物进行了动力学研究。通过Kissinger法和Ozawa法求得了BMI/BOZ/GNS共聚物的固化动力学参数,进而研究了GNS对BMI/BOZ共聚物力学性能的影响。结果表明,随着GNS含量的增加,BMI/BOZ/GNS树脂体系的拉伸性能先增加后减小;当GNS含量为0.15%(质量分数,下同)时,BMI/BOZ/GNS树脂体系的力学性能最优。

双马来酰亚胺-苯并噁嗪体系的研究及应用现状

对双马来酰亚胺(BMI)和苯并噁嗪(BOZ)的主要特点及其共聚改性体系的基础研究和应用研究现状进行了综述,介绍了BMI/BOZ在覆铜箔层压板(CCL)、层压板及粘结剂等领域的应用研究进展,并展望了BMI/BOZ体系的产业化发展趋势。

超支化三嗪化合物接枝碳纳米管及其对BOZ/BMI树脂固化动力学的影响

为了提高碳纳米管(CNTs)在苯并噁嗪(BOZ)/双马来酰亚胺(BMI)树脂中的分散性,采用三聚氯氰(TCT)接枝修饰CNTs制得超支化三嗪化合物接枝碳纳米管(HPTC-CNTs)。利用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了HPTC-CNTs/BOZ/BMI和BOZ/BMI的固化动力学,求得其固化工艺参数为:HPTCCNTs/BOZ/BMI体系的凝胶温度为145.55℃,固化温度为183.67℃,后处理温度为264.50℃;BOZ/BMI体系的固化工艺条件:凝胶温度为144.47℃,固化温度为187.94℃,后处理温度为264.70℃。HPTC-CNTs/BOZ/BMI体系的表观活化能为79.45 kJ/mol,反应级数为0.935;BOZ/BMI体系的表观活化能为87.28 kJ/mol,反应级数为0.930。

苯并噁嗪/BMI/环氧树脂的固化动力学

制备了苯并噁嗪树脂/BMI/环氧树脂三元体系,采用动态DSC分析了三元体系的固化反应过程。并用Kissinger和Ozawa方法分别求得三元体系的反应活化能为89.5 kJ/mol。由Crane理论计算得到该体系的固化反应级数n=0.93级反应;根据计算的动力学参数,建立了三元体系的固化动力学模型。利用所建立的固化动力学模型分别预测了等温和动态条件下,三元体系的固化反应特性。得到了三元体系的固化工艺为180℃/1 h+200℃/2 h+230℃/2 h,后处理工艺为250℃/2 h。

BMI对苯并噁嗪树脂的改性

用具有优良热性能的双马来酰亚胺(BMI)改性苯并噁嗪(BOZ)树脂,制备了BOZ/BMI树脂。采用旋转黏度计和热重分析仪研究了BMI对BOZ树脂流变性能及热稳定性能的影响,并建立了等温黏度流变模型。结果表明:BOZ/BMI树脂的热稳定性能显著提高,w(BMI)为20%的BOZ/BMI树脂在800℃时的残炭率为44.56%,远高于BOZ树脂的35.12%;采用等温黏度流变模型可预测BOZ/BMI树脂任意时间与温度条件下的黏度数据。

烯丙基苯并恶嗪改性BT树脂的研究

采用熔融缩聚法合成了烯丙基苯并恶嗪(Boz-allyl),并利用傅立叶变换红外光谱,磁共振氢谱对其表征。用动态扫描量热与热重分析研究了其固化过程及热性能,随后用其对双马来酰亚胺–三嗪树脂(BT树脂)改性,并分析了改性树脂的力学性能。结果表明,Boz-allyl存在两种固化机理,固化物5%和10%热失重温度分别为325,385℃,在800℃时质量保持率仍可达34%,说明其具有优良的热稳定性和耐烧蚀性,用其改性后BT树脂韧性明显提高,当Boz-allyl质量分数为8%时冲击和弯曲强度达到最大值,分别为11.32 kJ/m2和127.11 MPa。

双酚A型苯并二噁嗪树脂粘接性能研究

以环氧树脂(EP)、双马来酰亚胺(BDM)作为纯双酚A型苯并二噁嗪(BA-a)树脂的改性共聚单体,研究了不同改性BA-a体系的粘接性能和热稳定性能。结果表明:纯BA-a树脂与钢材之间的拉伸剪切强度为15.34 MPa,说明纯BA-a树脂具有作为胶粘剂的潜力;当m(BA-a)∶m(EP)∶m(BDM)=100∶60∶0或100∶27∶27时,改性BA-a体系的拉伸剪切强度为24.81 MPa或21.36 MPa,160℃时凝胶时间为150 min或20 min;改性BA-a体系的热稳定性能依次为BA-a/甲基四氢苯酐体系>BA-a/EP体系>BA-a/BDM体系>纯BA-a体系。

苯并恶嗪树脂和碳纤维预浸料

位于而美国密歇根州麦迪逊高地的HenKel公司，将它的苯并恶嗪99110树脂生产线介绍给北美。这种树脂在创新竞争中获胜，可替代环氧树脂与双马来酰亚胺树脂，已在A380飞机部件方面应用，并在2010年巴黎JEC复合材料展览会上展示。

纳米SiO_2改性BOZ/BMI/BADCy共聚物的制备及性能研究

研究了纳米SiO2含量对苯并恶嗪树脂(BOZ)/双马来酰亚胺(BMI)/双酚A型氰酸酯(BADCy)/纳米SiO2复合材料力学性能、热性能和吸水性能的影响。结果表明,当纳米SiO2质量分数为3%时,BOZ/BMI/BADCy/纳米SiO2复合材料具有较高的强度和良好的韧性,其缺口冲击强度和弯曲强度比BOZ/BMI/BADCy共聚物分别提高了11.6%和8.5%;同时,纳米SiO2质量分数为3%时BOZ/BMI/BADCy/纳米SiO2复合材料具有优异的耐热性,其初始热分解温度和最大热分解温度分别为343.2℃和430.3℃。

SiO_(2)-苯并噁嗪/双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学

为改善双马来酰亚胺树脂(BMI)脆性过大、耐热性不足的缺点,以末端含有氨基的纳米SiO_(2)(SiO_(2)-NH_(2))为原料,通过溶剂法制备出结构中含有SiO_(2)的苯并噁嗪树脂单体(SiO_(2)-BOZ),作为改性体系加入到BMI中进行共混,制备出一种耐热性能、韧性良好的新型SiO_(2)-BOZ/BMI树脂材料,并详细研究了SiO_(2)-NH_(2)的添加对BMI固化反应动力学的影响。结果表明,当SiO_(2)-BOZ添加量达到15.0wt%时,SiO_(2)-BOZ/BMI树脂复合材料的表观活化能较纯BMI树脂得到了一定程度的降低,SiO_(2)-BOZ/BMI的弯曲强度达到最大值166.12 MPa,较纯BMI增加了32.3%,且具有比BMI更好的耐热性能。

含硅苯并噁嗪的制备及其对双马来酰亚胺树脂固化反应动力学的影响

通过溶剂法设计合成出了结构中含有硅元素的新型苯并噁嗪单体(Si-BOZ),以其作为改性体系对双马来酰亚胺树脂(BMI)进行共混改性,在降低BMI预聚物粘度的同时优化其固化工艺,改善其综合性能。选用平板小刀法测定了Si-BOZ、BMI、Si-BOZ/BMI等树脂体系的凝胶时间,红外光谱(FTIR)跟踪研究了Si-BOZ和BMI在固化过程中所发生的化学反应,非等温差示扫描量热法(DSC)研究了Si-BOZ/BMI树脂体系的固化反应动力学特征,并通过Kissinger法和Ozawa法对两者固化过程中的各参数进行了讨论。

适用于树脂传递模塑工艺的耐高温树脂研发

为改善树脂传递模塑(RTM)树脂的工艺性和尺寸稳定性,本研究从分子设计的角度出发,合成了一种带有烯丙基结构的苯并噁嗪树脂(Palp)。将Palp、二苯甲烷二胺型双马来酰亚胺(BMI)和二苯甲烷二胺型苯并噁嗪树脂(MDABOZ)按照一定比例混合制得了RTM树脂,并考察了不同配比制得的RTM树脂的性能。结果表明:当Palp,BMI和MDABOZ的质量比为2.2:1.0:3.26时合成的RTM树脂的综合性能较优,100℃下初始黏度低仅为470 mPa·s,100℃维持150 min后也仅有520 mPa·s,展现了树脂良好的工艺性;固化物力学性能优异,其拉伸强度为69.5 MPa,断裂伸长率为1.58%,临界能量释放速率达到278 J/m^(2),同时树脂固化物耐热性优异,固化收缩率低。

聚氨酯型双马来酰亚胺改性苯并恶嗪/环氧体系研究

以聚氨酯型双马来酰亚胺(UBMI)改性苯并恶嗪(BOZ)/环氧树脂(EP)体系,采用示差扫描量热、傅立叶红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析及万能试验机等研究了该体系的固化反应机理以及UBMI用量对体系力学性能及热性能的影响。结果表明,体系首先发生BOZ的开环聚合,生成的酚羟基再与UBMI的双键及环氧基发生加成反应,最终形成交联网络。适量UBMI对BOZ/EP体系具有明显的增强增韧作用,当UBMI添加量为BOZ/EP质量的15%时,UBMI-BOZ/EP改性体系的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均达到最大值,比BOZ/EP体系分别提高了25.9%、28.5%和47.6%。UBMI能够提高UBMI-BOZ/EP体系的玻璃化转变温度(T_(g)),使成炭温度略有提高,残碳率略有下降。

国外耐高温聚合物基复合材料基体树脂研究与应用进展

综述了国外近年来在耐高温聚合物基复合材料基体树脂研究与应用领域内的最新进展情况。重点阐述了聚酰亚胺(PI)、双马来酰亚胺(BMI)、氰酸酯(CE)、苯并噁嗪(BX)以及氰基树脂的基础与应用研究现状。

酚醛树脂耐热改性研究进展

对酚醛树脂(PF)耐热性的改性研究进行了综述,改性后的PF耐热性得到了显著提高。耐热改性方法包括苯并噁嗪化合物改性PF、纳米材料改性PF、硼(B)改性PF、钼(Mo)改性PF、双马来酰亚胺(BMI)改性PF和有机硅改性PF等。

新型无卤无磷阻燃印制线路板基板

苯并噁嗪是由酚、伯胺和甲醛为原料合成的一种苯并六元杂环化合物。与环氧树脂、双马来酰亚胺、酚醛树脂和氰酸酯等传统的高性能基体树脂所存在的这样或那样的不足相比较，苯并噁嗪树脂较好的将优良的成型加工性、综合性能和性价比集于一身。该树脂的原料来源广泛，价格低廉，合成丁艺简便；其固化反应为开环聚合，无小分子释放，固化收缩小（近似零收缩），易于成型加工，制品孔隙率低、尺寸精度高；固化产物具有较高的Tg和热稳定性，较高的成炭率，优良的阻燃性和机械性能，以及低的吸水率。