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《適用于rtm成型的耐燒蝕苯并噁嗪樹脂的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、四川大學(xué)碩士學(xué)位論文適用于RTM成型的苯并噫嗪燒蝕樹脂的研究高分子材料專業(yè)碩士研究生田巧指導(dǎo)教師顧宜教授摘要本文首先根據(jù)樹脂基復(fù)合材料的樹脂傳遞模塑(R1M)成型工藝技術(shù)對(duì)基體樹脂的特殊要求，結(jié)合苯并嗯嗪樹脂的特點(diǎn)，圍繞RTM樹脂低粘度和高殘?zhí)柯蔬@一研究主題，旨在既提高苯并嗯嗪樹脂成型工藝性、使其滿足RTM成型工藝的要求的同時(shí)，又具有較高的熱穩(wěn)定性、殘?zhí)柯屎洼^好燒蝕性能，從而得到幾種可適用于RTM成型工藝的苯并嗯嗪燒蝕樹脂體系。在單體合成上，利用苯并嗯嗪靈活的分子設(shè)計(jì)性，分別合成了四種苯并嗯嗪?jiǎn)误w。采用了苯酚、甲醛和二苯甲烷二胺等為原料，合成出了低粘度的雙官能苯并嗯嗪B．BOZ
2、，該中間體在通常的注射溫度下粘度適中、適用期長(zhǎng)，適于作為RTM成型的樹脂基體。為了提高苯并嚼嗪樹脂的交聯(lián)密度，以苯酚、甲醛和間胺基苯乙炔為原料，合成了含乙炔基的苯并嗯嗪EP-BOZ。以對(duì)羥基苯酚、甲醛和苯胺合成了含醛基的苯并嗯嗪AS—BOZ。此外，采用奈酚、甲醛和苯胺合成了含有奈環(huán)的苯并嗯嗪15Na-BOZ。利用FTlR、1HNMR等分析方法對(duì)合成的苯并嗯嗪?jiǎn)误w結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征．為了兼顧RTM成型工藝的要求和燒蝕樹脂的要求，在樹脂配方的設(shè)計(jì)上本文以低粘度雙環(huán)苯并曝嗪中間體為樹脂基體。通過加入含芳基乙炔的EP—BOZ，含醛基的AS．BOZ，和對(duì)苯二甲醛TPA等組分，分別設(shè)計(jì)了BA2
3、1、BA41、B'121BT4l、BPll、BP2l、BP41、BAPlll、BAP211B、BTPlll和BTP211等樹脂體系。采用Brookfield旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)對(duì)各樹脂體系在成型溫度下粘度隨時(shí)間的變化關(guān)系進(jìn)行了研究，其中B—BOZ在90℃時(shí)的起始粘度為270cp，其粘度隨時(shí)問的變化較為緩慢，經(jīng)過4小時(shí)后，其粘度僅為340ep，這表明其可滿足RTM成型工藝的要求．AS．BOZ在室溫下為晶體，在89℃熔化，90"C時(shí)的起始粘度為霾jll大學(xué)鞭圭孝垃論變108cp，經(jīng)過4小時(shí)艨，其粘度僅為12l。EP．BOZ在50"C時(shí)的起始粘度為96cp，經(jīng)道4小時(shí)厝，其稻度僅為105cp，
4、可覓合成的低分子量多官能基的苯并慧嗪均具有很低的粘度。將AS．BOZ、EP，BOZ或TPA等交聯(lián)劑加入到B，BOZ中，均熊傻秸度照著降低，隨著瓷聯(lián)裁的含量增大，樹脂體系精度下降越大，備體系的粘度在90℃下4個(gè)小時(shí)后均低予300cp，工藝性能良好。采焉DSC、FTtR和凝股純對(duì)聞涮試等方法，對(duì)備秤褥瑟中闖體系靜固化反應(yīng)進(jìn)行了研究，重點(diǎn)研究了EP．BOZ樹脂體系熱固化和催化固化反鹿，含z‘炔薹摹并曝嚷駒熱聚合反應(yīng)只有一個(gè)簸熬蜂，分子串酌噫嗪環(huán)開環(huán)愛廒和乙靛基的反應(yīng)幾乎同時(shí)發(fā)生，兩個(gè)反應(yīng)放熱峰疊加在一起。而催化劑己二酸的引入使得辯黯孛噫嗪環(huán)靜幫環(huán)反瘦灄度大襁度降低，霾托過程秘DSC曲
5、線在170℃藕230℃出現(xiàn)了兩個(gè)放熱峰，分別對(duì)應(yīng)為曝嗪環(huán)開環(huán)聚含和乙炔基的反應(yīng)。咪唑的虧
6、入氌使褥褥黯強(qiáng)純過程靜DSC鼗線密瑤了兩個(gè)放熬峰，英孛蜂袋溫度為177℃的放熱峰對(duì)應(yīng)嗯噴環(huán)的催化劑催化開環(huán)反應(yīng)，而峰頂溫度230℃左右的放熟峰爨慧部分嚼臻環(huán)豹熬舀詫舞灌稼反寂鞠炔輦豹聚合旅蕊峰。采用DMA、[Ikgtroll材料試驗(yàn)機(jī)、TGA、氧一乙炔燒蝕實(shí)驗(yàn)等手段，對(duì)數(shù)種配方豹褥囂霾純產(chǎn)貔魏牲轆遴霉了耩究。結(jié)粟表鞠程含醛萋靜交聯(lián)裁復(fù)配褥藉體系中，無論是As～BOZ還感TPA的引入都使得雙環(huán)苯并嚼嗪體系粘度降低，同薅掇態(tài)落系戇交聯(lián)密度，使楗騷鑫{{二穆戇彳g和殘璇搴都丈幅瘦鬟裹．其孛BA2
7、-1固化物的Tg為250℃，800℃下氦氣中殘?zhí)悸蕿?8％，質(zhì)量燒蝕率為0．0233g／s；BT2-1囂佬物豹lg必2鵝℃，800℃-F氯氣中殘?zhí)煎簽?05，愛蠢麓鑲幫雋0。0218g／s。在含綏基的交袋裁復(fù)琵瓣爨體蓉牽，EP-BOZ戇會(huì)量越大，糖鹱體系的旗度越低，固化物的交聯(lián)密度越大，Tg和殘?zhí)悸识荚礁?，其中BPll的Tg為252℃，800℃下藪氣棗磚磺象夤7l‰?yún)⒕皦蝠伮蕿閛o，R39盡÷當(dāng)警愛含絞嫠聱含黧整混合變聯(lián)劑的復(fù)配樹脂體系時(shí)。炔纂和含醛基的共同作用使得復(fù)配樹脂的粘度極低，同時(shí)弱純物農(nóng)套復(fù)囂糖疆體系孛具毒最離瓣蕈g_幫殘?zhí)悸?，茭孛B艘111的Tg為280"(2，80
8、0℃下氮?dú)庵袣執(zhí)悸蕿?2．4％，質(zhì)量燒蝕率為0．02119／s。BTPlll的rg為307℃。800℃誓氮?dú)庵袣執(zhí)煎簽?2。氆質(zhì)爨燒蝕攀必0．02019／s．以上各體系均有較好的力學(xué)性能，已經(jīng)達(dá)到或越過一般使用的環(huán)氧樾滕秘酚醛樹鼴．最矮采用了掃描電鏡對(duì)各舔系的碳澎貌進(jìn)撂了分掇，綾累襲驥2各體系高關(guān)鍵詞：3-aldehydicphenyl一3，4-dihydro-2H-1,3-benzoxazine(AS—Boz)whichsynthesizedfi-omformaldehyde，4-Hydr
