兩種腰果酚基苯并噁嗪的制備及性能研究.pdf

1、苯并噁嗪因具有優(yōu)良的性能被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。但是近年來(lái)，世界資源短缺，限制了苯并噁嗪的發(fā)展。天然產(chǎn)物腰果酚來(lái)源廣泛，具備多種優(yōu)異性能。為拓展腰果酚的應(yīng)用領(lǐng)域，本論文采用不飽和腰果酚與不同胺源反應(yīng)，制備腰果酚基苯并噁嗪樹(shù)脂，對(duì)樹(shù)脂的性能進(jìn)行研究。
　　通過(guò)溶劑法合成出苯胺型腰果酚基苯并噁嗪?jiǎn)误w(BOZ-A)和己二胺型腰果酚基苯并噁嗪?jiǎn)误w(BOZ-H)，采用FTIR和1HNMR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。常壓下，通過(guò)比重瓶和烏氏粘度計(jì)測(cè)定了

2、兩種單體在303-338K的密度和粘度，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，從而得到BOZ-A密度和粘度與溫度的關(guān)系式分別為:ρ=-0.5792T+1169.1202和η=10.590+1.8179×1011exp(-T/14.1407);同理得到BOZ-H密度和粘度與溫度的關(guān)系式分別為:ρ=-0.5238T+1128.3706和η=132.0714+8.0033×1016exp(-T/8.9876)。
　　通過(guò)非等溫DSC法對(duì)BOZ-A和BOZ-H

3、的固化行為及固化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，單體中脂肪族長(zhǎng)鏈中的雙鍵首先在自由基引發(fā)劑作用下發(fā)生自由基聚合反應(yīng)，然后噁嗪環(huán)開(kāi)環(huán)聚合。催化劑為單乙醇胺(MEA)，含量為8％時(shí)對(duì)兩種單體固化的催化效果最明顯。計(jì)算固化動(dòng)力學(xué)因子，BOZ-A、BOZ-H、BOZ-A+8％MEA、BOZ-H+8％MEA的活化能分別為106.06kJ/mol，95.78kJ/mol，69.17kJ/mol，83.90kJ/mol;指前因子分別為5.94×109，7.40×1

4、08，3.68×108，9.25×107，反應(yīng)級(jí)數(shù)分別為0.92，0.92，0.89，0.91。
　　采用程序升溫法將BOZ-A和BOZ-H進(jìn)行熱固化，制備了PBOZ-A和PBOZ-H兩種腰果酚基苯并噁嗪樹(shù)脂，通過(guò)DSC測(cè)定兩種樹(shù)脂在不同溫度的固化放熱峰焓，兩種單體均在513K完全固化。通過(guò)單體和樹(shù)脂的FTIR測(cè)試圖譜對(duì)比分析，確定兩種單體成功進(jìn)行開(kāi)環(huán)固化。通過(guò)接觸角測(cè)試儀測(cè)定了PBOZ-A和PBOZ-H的水接觸角分別是92.06

5、°，93.42°，兩種樹(shù)脂均表現(xiàn)出憎水性。通過(guò)SEM電鏡掃描考察了PBOZ-A和PBOZ-H的斷面情況，兩種腰果酚基苯并噁嗪樹(shù)脂斷面無(wú)氣泡，樹(shù)脂孔隙率低，并且PBOZ-H呈脆性斷裂。
　　通過(guò)TG法測(cè)試了BOZ-A、BOZ-H、BOZ-A+8％MEA、BOZ-H+8％MEA的耐熱性能，樹(shù)脂殘?zhí)柯史謩e為22％，16％，19％，15％;耐熱溫度指數(shù)分別為467.3K，467.6K，473.5K，467.8K，同時(shí)PBOZ-A熱穩(wěn)定性更