聚合物基體論文

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1、苯并噁嗪樹(shù)脂的研究進(jìn)展摘要：針對(duì)苯并噁嗪樹(shù)脂的特性，綜述了近年來(lái)苯并噁嗪樹(shù)脂的單體合成、樹(shù)脂改性、固化機(jī)理及催化研究、T業(yè)應(yīng)用。關(guān)鍵詞：苯并噁嗪樹(shù)脂，苯并噁嗪，應(yīng)用，合成，性能，改性，固化研究1-引言苯并噁嗪?jiǎn)误w是以酚類化合物、胺類化合物和甲醛為原料合成的苯并六元雜環(huán)化合物。聚苯并噁嗪樹(shù)脂作為一種新型酚醛樹(shù)脂，不僅具冇優(yōu)異的耐熱性和阻燃性，而且克服了傳統(tǒng)酚醛樹(shù)脂在成形固化過(guò)程中釋放小分子的缺點(diǎn)以及在分子設(shè)計(jì)中有更大的靈活性。此外，聚苯并噁嗪樹(shù)脂還具有良好的機(jī)械及電氣性能，并且吸水率極低。因此，苯并噁嗪樹(shù)脂可用于航空航天、電子電器、汽車工業(yè)等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用

2、前景和研究?jī)r(jià)值。然而,苯并噁嗪樹(shù)脂具有顯著的缺點(diǎn),如熱固化溫度高，固化誘導(dǎo)期及固化時(shí)間長(zhǎng)，交聯(lián)密度低，并且表現(xiàn)出明顯的脆性，導(dǎo)致苯并噁嗪樹(shù)脂在工業(yè)應(yīng)用中的受限。圍繞這些問(wèn)題，研究人員分別從單體合成、樹(shù)脂改性、固化機(jī)理及催化研究、工業(yè)應(yīng)用等方面進(jìn)行深入研究，取得了一定的成果。2.苯并噁嗪?jiǎn)误w合成研究2.1合成方法比較對(duì)苯并噁嗪的合成表明：隨反應(yīng)條件不同，產(chǎn)物在成環(huán)率等方而存在很大差別，成環(huán)率的大小對(duì)苯并噁嗪樹(shù)脂的各項(xiàng)性能起到?jīng)Q定性的影響。自20世紀(jì)40年代末以來(lái)，Ishida等就對(duì)酚類、醛類和胺類化合物的合成進(jìn)行了研究，合成了一系列的苯并噁嗪預(yù)聚物。其中Ishi

3、da'41等用得較多的就是溶液法，將酚類、醛類和胺類反應(yīng)物溶解丁?適宜的溶劑中進(jìn)行合成，聚合過(guò)程完成后再蒸發(fā)溶劑，干燥，制得產(chǎn)物。采用的溶劑主要冇二噁烷、甲苯、乙醇等。各種文獻(xiàn)報(bào)道的加料順序和反應(yīng)條件各有不同，但成環(huán)率均較高。值得關(guān)注的是用二噁烷作溶劑，用聚甲醛代替通常使用的甲醛溶液，合成的含苯并噁嗪基的硅偶李海林0803044140聯(lián)劑，其純度超過(guò)了99%。在溶液法的基礎(chǔ)上，Ishida'5'又開(kāi)發(fā)了熔融法，熔融法使用的反應(yīng)物一般是同體（或部分為液體），將同體反應(yīng)物混合，加熱到一定溫度，反應(yīng)物形成熔融體系，保持在適宜的溫度，直到反應(yīng)完成。熔融法簡(jiǎn)單方便，但樹(shù)

4、脂成環(huán)率相對(duì)較低。另外，，四川大學(xué)顧宜等采用懸浮法⑹，以水為反應(yīng)介質(zhì)，制備粒狀苯并噁嗪?jiǎn)误w。利用水為反應(yīng)介質(zhì)，減少了有機(jī)溶劑的使用，不僅貝有明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,還具有良好的環(huán)保等社會(huì)效應(yīng)。另外，這種合成方法還具右反應(yīng)平穩(wěn)、收率高及易于連續(xù)化牛產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。合成的粒狀苯并噁嗪預(yù)聚物性質(zhì)見(jiàn)表1。表1粒狀苯并隠嗪預(yù)聚物的性能攻目雙酚A91多元酚裁揮發(fā)分含<3游離酯（或胺）含漲，％<54.8軟化點(diǎn)/p70-8073~90環(huán)化率，餡9480產(chǎn)率，％9492凝膠化時(shí)間〈160X><2h3~6min2.2苯并噁嗪樹(shù)脂的分子設(shè)計(jì)相關(guān)研究人員利用苯并噁嗪?jiǎn)误w優(yōu)異的分子可設(shè)計(jì)性，通過(guò)在分

5、子結(jié)構(gòu)中引入反應(yīng)性基團(tuán)等方法，最終得到具冇更高玻璃化溫度（心）、熱穩(wěn)定性更好和更優(yōu)越的機(jī)械性能等優(yōu)良性能的高聚物。Ishida131等合成了帶有馬來(lái)酰亞胺和降冰片烯官能團(tuán)的苯并噁嗪?jiǎn)误w，此單體含的碳碳雙鍵在引發(fā)劑作用下發(fā)生自由基聚合，噁嗪環(huán)受熱開(kāi)環(huán)聚合，從而使交聯(lián)密度提高。在川2氣氛屮，此類聚合物800°C殘?zhí)悸蔬_(dá)到55%以上，Tg達(dá)250°C,且比雙酚A型苯并噁嗪?jiǎn)误w的黏度更低，具有較好的加工性能，固化物的耐熱性也大幅增強(qiáng)。Takeichi'71等也合成了含馬來(lái)酰亞胺官能團(tuán)的苯并噁嗪?jiǎn)误w，并通過(guò)們胺化合物的變化，再引入烘基、烯內(nèi)基等反應(yīng)性官能團(tuán)，進(jìn)一步提高聚

6、合物的交聯(lián)密度、&及耐熱性能。Su國(guó)等制備了氟化苯并噁嗪，降低了苯并噁嗪的介電常數(shù)，氟化共聚物可使介電常數(shù)降低到K=2.36,可用于制備絕緣材料。Andreu等合成了帶有環(huán)氧基團(tuán)的苯并噁嗪;通過(guò)DSC研究發(fā)現(xiàn)，該單體固化放熱峰溫度盜瞅分別為269°C和300°C,在催化劑的作用下，固化過(guò)程分為兩個(gè)階段,后一階段的盜」乃然在250°C以上。余鼎生⑼等合成了酚苯并噁嗪，不僅具冇良好的耐高溫性能，而11對(duì)堿性環(huán)境具有變色響應(yīng)的特性，可作為酸堿指示劑。Liu等合成了聚合過(guò)程能形成糠胺Mannich橋結(jié)構(gòu)的帶咲喃基團(tuán)的苯并噁嗪，莫同化物的熱穩(wěn)定性得到捉高，900°C時(shí)殘

7、碳率為53%,氧指數(shù)為31,具冇良好的阻燃性能。另外，Lin還合成了一種新型含磷苯并噁嗪（Dopot-m）,其可用作阻燃添加劑，?與苯并噁嗪（F-小和環(huán)氧樹(shù)脂（DGEBA）共聚。隨著Dopot-m含量的增加,失重5%的加從323°C增加到351°C,阻燃性能達(dá)到UL94V-0級(jí)。2.苯并噁嗪樹(shù)脂的改性針對(duì)苯并噁嗪樹(shù)脂的缺陷，研究人員進(jìn)行了人量的改性研究。除進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成新型單體外，對(duì)苯并噁嗪樹(shù)脂的改性方法主要有以下：Ishida1101等研究了壞氧樹(shù)脂/苯并噁嗪/酚醛樹(shù)脂（BEP121）三元共聚體系。通過(guò)調(diào)節(jié)三種物質(zhì)的比例，可以使預(yù)聚物的粘度較小，100

8、°C時(shí)為0.3Pa-s,可以符合許多工