苯并恶嗪研究进展6
苯并恶嗪_环氧树脂_4_4_二氨基二苯砜三元共混体系玻璃化转变温度的研究
第
1期
2010年
1月高 分 子 学 报
ACTAPOLYMERICASINICANo.1
Jan.,2010
653
20092
012
07收稿
,20092
032
12修稿
;国家自然科学基金(基金号
50873062)资助项目
;33通讯联系人
,E2
mail:guyi@苯并噁嗪
/环氧树脂
/4,4′2二氨基二苯砜三元共混体系
玻璃化转变温度的研究3
赵 培 朱蓉琪 顾 宜33
(四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室 成都
610065)
摘 要 采用动态热机械分析(
DMA)研究了苯并噁嗪
/环氧树脂
/4,4′2二氨基二苯砜(
DDS)三元共混体系玻
璃化转变温度(
T
g)与固化剂
DDS含量的关系
.随着
DDS含量的增加
,三元体系的交联密度呈现先增加后降
低的变化趋势
,介于聚苯并噁嗪和苯并噁嗪
/环氧树脂体系之间
;但是三元体系的
T
g却逐渐降低
,当
DDS的
含量超过
20mol%时
,低于聚苯并噁嗪的
T
g.差示扫描量热法(
DSC)的结果表明
,DDS对苯并噁嗪和环氧树脂
都有很强的固化效果
.通过测定体系的凝胶化时间
,借助
Arrhenius方程
,判断三元体系的初始反应过程
,推测
了固化体系可能的网络化学结构
.对各体系
DMA曲线中损耗模量
,储能模量和力学损耗因子的变化情况分
析
,结果表明体系最终
T
g受氢键相互作用、交联密度和网络规整性以及链段的刚性等因素综合影响
,其中氢
键的类型和相互作用的强弱对
T
g的影响最大
.
关键词 苯并噁嗪
,环氧树脂
,二氨基二苯基砜
,玻璃化转变温度
苯并噁嗪是一类新型的热固性树脂
,具有灵
活的分子设计性和优异的热稳定性
,原料易得
,无
需强酸
/碱为固化剂
,固化过程中无小分子放出
,
体积收缩率几乎为零
;同时拥有酚醛树脂的阻燃
性能以及比环氧树脂更优异的机械性能
,被广泛
应用于日常生活的各个领域[1～5]
.Ishida的研究
表明
,苯并噁嗪的固化过程分为开环和聚合两阶
段
,噁嗪环开环后形成的酚羟基与
Mannich桥上
苯并恶嗪与复合树脂
1.1 引言
随着当今数字化科技的不断发展，航天航空以及工业领域科技的不断完善，人们对生活质量的不断提高，对材料性能的要求已经在不知不觉中迅速的提高。很明显的是在生活中旧材料已经渐渐不能满足人们的需求，于是对材料提出了新的要求，例如首先我们的住房需要是节能型的，可以保温隔热，起到冬暖夏凉的效果，其次自从“911事件”后对于商业大厦的材料需要有更好的耐热防火的性能，还有我们的环境近几年频频发出危险信号警示我们要保护环境，抵制白色垃圾的产生，弥补温室效应带来的不良后果，为此世界联合国颁布了一系列法规呼吁全世界参与到环境保护当中，而且我们国家法规定08年6月后开始实行有偿使用塑料袋。虽然弥补这个措施是一项重要的工作，但是生活还是在继续，很多物质我们依然是要去使用它，因此改变材料的性能、研发新型材料成为当今科学家解决世界这一棘手问题的主要手段。
1.2 苯并噁嗪树脂概述
苯并噁嗪[1~10]是以酚类、醛类和伯胺类化合物为原料合成的一类含杂环结构的中间体。是一种具有优良耐热性、阻燃性、绝缘性和物理机械性能的极具应用前景的树脂。早在本世纪40年代就开始了苯并噁嗪的研究。1973年，H. Schreiber
申请了以苯并噁嗪预聚物与环氧树脂一同浸渍纸张热固化制造电气绝缘材料的专利。此外，H.P. Higginbottom研究了苯并噁嗪涂料，俄国L.G.Grabarnik 将苯并噁嗪用作酚醛树脂固化剂,日本科学家将其应用于摩擦材料。苯并噁嗪是一种高性能树脂基材料，它拥有许多优越的性能。
苯并噁嗪由于其在开环聚合过程中不释放低分子物质，所以它的固化收缩几乎为零、制品的孔隙率也低，耐烧蚀性也好，因此可对这一树脂进行灵活的分子设研究、开发、应用，这对改变我国树脂行业落后面貌，赶超世界先进水平，都具有重要的现实意义。还有苯并噁嗪不仅本身具有众多优越的性能，将它与其他材料进行复合更能发挥出更好的效果。如科学家们通过多面体硅氧烷低聚物对苯并噁嗪的耐热性进行了改性、使它拥有了更强的耐热性能；又通过橡胶以及碳纤维对苯并噁嗪进行了增韧改性、还通过将苯并噁嗪涂覆于铜板使之拥有良好的绝缘性能，成为很好的绝缘材料。另外还有苯并噁嗪阻燃性能的改性，以及将苯并噁嗪与环氧树脂、酚醛树脂进行共混形成了一种良好的电子封装材料，并可以广泛运用于高填充体系。总之，苯并噁嗪作为一种新型材料的出现有着强大的生命力，是一类深具发展潜力，工业前景美好的高性能聚合材料。 1.3 苯并噁嗪树脂的制备及性能分析
苯并恶嗪-环氧树脂潜伏性固化体系研究
ｌ３，４６（３） 周佳麟等：苯并嗯嗪一环氧树脂潜伏性固化体系研究 ２１
苯并嗯嗪一环氧树脂潜伏性固化体系研究
周佳麟 ，范和平
（１．武汉软件工程职业学院，武汉４３０２０５；２．湖北省化学研究院，武汉４３００７４）
摘要：采用小刀法、差示扫描量热法对２．苯基咪唑催化苯并嗯嗪一环氧树脂潜伏性固化体系的凝胶化时间、活 化能进行测试分析。结果表明：２．苯基咪唑能延长树脂胶液及粘结片的储存时问，固化反应分２一苯基咪唑催 化苯并嗯嗪树脂开环固化反应和苯并嗯嗪与环氧树脂开环共聚反应两步进行，通过活化能的计算可控制树 脂的固化温度。 关键词：环氧树脂；苯并噫嗪；表观活化能；潜伏性 中图分类号：ＴＭ２０６；ＴＭ２１５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００９．９２３９（２０１３）０３．００２１．０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｌａｔｅｎｔ Ｃｕｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ－Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ
Ｚｈｏｕ Ｊｉａｌｉｎ ，Ｆａｎ Ｈｅｐｉｎｇ （ ．Ｗｕｈａｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ ４３０２０５，Ｃｈｉｎａ，＂ ２．Ｈｕｂｅｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｇｅｌａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ—ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ｃｕｒｅｄ ｂｙ ｌａｔｅｎｔ ｃｕｒｉｎｇ ａｇｅｎｔ ２－ｐｈｅｎｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｐｌａｔｅ－ｋｎｉｆｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ．Ｔｈｅ ｒｅ－ ｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ２－ｐｈｅｎｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ ｃａｎ ｐｒｏｌｏｎｇ ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ａｄｈｅｓｉｖｅ ｇｌｕｅ ａｎｄ ｂｏｎｄ－ ｉｎｇ ｓｈｅｅｔ．Ｔｈｅ ｃｕｒｉｎｇ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｔｗｏ ｓｔｅｐｓ：ｔｈｅ ｒｉｎｇ－ｏｐｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｕｒｉｎｇ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｂｙ ２－ｐｈｅｎｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｉｎｇ－－ｏｐｅｎｉｎｇ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ－－ｅｐｏｘｙ．Ｔｈｅ ｃｕｒｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃａｎ ｂｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｂｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ；ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ；ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ；ｌａｔｅｎｃｙ
苯并恶嗪树脂及其纳米复合材料的制备
苯并噁嗪树脂以其独特的结构和优良的性能，在众多领域的应用日趋成熟。
与酚醛树脂性能相比，苯并噁嗪树脂克服了传统酚醛树脂的缺点, 具有优良耐热性、阻燃性、绝缘性和物理机械性能的极具应用前景的树脂，大量的用在运输业、建筑业、军事业和采矿业等许多方面，对改变我国树脂行业落后面貌,赶超世界先进水平，具有重要现实意义。
1.1 苯并噁嗪树脂发展综述
苯并噁嗪（BZ）是一类含杂环结构的中间体，一般由酚类化合物、胺类化合物和甲醛为原料合成的六元杂环，在适当的条件下能发生开环聚合反应，生成类似酚醛树脂结构的材料。苯并噁嗪自1944 年，被Holly 和Cope 在合成Mannich
反应产物中意外发现以来, 人们研究了单、双(多) 官能团苯并噁嗪及类苯并噁嗪树脂，并将其用做太空飞行器的内装材料，其已成为了一个新的研究领域[1]。近年来, 日本、韩国, 以及国内一些单位也相继开展相关研究。Ishida 的研究工作十分活跃, 以二元酚、脂肪族伯胺和甲醛为原料, 合成了多种双苯并噁嗪中间体、对苯并噁嗪的热聚合反应动力学、固化过程中的体积膨胀效应、固化产物的氢键结构、热稳定性、阻燃性和介电性能等进行了较为广泛的研究, 发表论文30余篇。四川大学高分子材料系自1993 年以来承担了国家自然科学基金和国家“九五”攻关项目等数项相关研究课题。以酚、芳香族伯胺和甲醛为原料, 合成了多种类型的苯并噁嗪中间。把苯并噁嗪的开环聚合反应研究作为突破口, 通过计算机分子模拟, 催化剂选择, 结构表征和动力学分析将理论研究与产品研制和应用开发紧密结合, 从宏观到微观取得一系列有价值成果。
最新报道说，已合成含乙炔基的聚苯并噁嗪，此树脂的耐热性可与炔基封端的聚砜和聚酰亚胺相媲美。在国内，已将聚苯并噁嗪用做真空泵旋片材料和汽车刹车片材料，同时也大量的用在运输业、建筑业、军事业和采矿业等许多方面。
近年来，对苯并噁嗪/层状硅酸盐纳米复合物的研究成为该领域中的一个新热点[2]。苯并噁嗪/层状硅酸盐纳米复合物是利用纳米微粒或层状纳米材料取代普通无机填料与聚合物基体复合而得，由于纳米材料的超微尺寸，表面良好的反应性，可以赋予复合材料新颖的力学性能及电、磁、光、耐老化、抗菌、阻燃等功能特性，苯并噁嗪/层状硅酸盐纳米复合是一种材料制备与改性的新技术，已成功应用于热塑性塑料和热固性树脂的改性，在汽车、建筑、电子、家电、纺织等行业具有广泛的应用前景。故苯并噁嗪树脂与层状硅酸盐的这种纳米复合技术是改性基体材料的一种十分经济有效的新途径,它为材料科学与工艺的创新开辟了新的思路[3]。 1.2 苯并噁嗪树脂的合成与性能
苯并恶嗪与不同种类环氧树脂混合体系性能的研究
Ｖｏ１．３９ ＮＯ．１０ ・１３８・ 化工新型材料 ＮＥＷ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ 第３９卷第１Ｏ期 ２０１１年１Ｏ月
苯并 嗪与不同种类环氧树脂混合体系性能的研究
张娜 高慧芳 朱蓉琪顾 宜
（四川大学高分子科学与工程学院，高分子材料工程国家重点实验室，成都６１００６５）
摘要将二胺型苯并嗯嗪分别与４种不同结构的环氧树脂（缩水甘油醚型Ｅ＿５１，缩水甘油胺型Ａ ８Ｏ，酯环型 ＴＤＥ－８５以及海因环氧树脂）按照官能团摩尔比２：１混合，比较了环氧树脂化学结构对共混树脂性能的影响。黏度测试 和差示扫描量热法（ＤＳＣ）结果显示，共混树脂体系加工性得到改善，固化反应峰向高温移动。热失重分析（ＴＧＡ）结果表
明，共混树脂固化物的热稳定性较聚苯并嗯嗪均有所降低。动态力学性能测试（ＤＭＡ）和弯曲性能测试结果表明，苯并嗯
嗪／ＴＤＥ－８５、苯并嚷嗪／Ａ ８ｏ混合树脂固化物具有较高的交联密度和Ｔｇ，增加韧性的同时提高了弯曲强度，而弯曲模量
仅有少量下降，综合机械性能较好。 关键词苯并嗯嗪，环氧树脂，共混，改性
Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂｌｅｎｄｓ ｏｆ ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ
Ｚｈａｎｇ Ｎａ Ｇａｏ Ｈｕｉｆａｎｇ Ｚｈｕ Ｒｏｎｇｑｉ Ｇｕ Ｙｉ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｏｆ
Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５）
Ａｂｓｔｒａｃｔ ＭＤＡ－ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ ｗｅｒｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ ｆｏｕｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎｓ（ｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒ－ｔｙｐｅ Ｅ－５ １，ｇｌｙｃｉｄｙｌ ａ—
ｍｉｎｅ—ｔｙｐｅ Ａ（、ｒ８Ｏ。ａｌｉｃｙｃｌｉｃ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ＴＤＥ－８５ ａｎｄ ｔｈｅ ＨａｉＹｉｎ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ。ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｏｌａｒ ｒａ—
苯并恶嗪树脂基芳砜纶纤维及玻璃纤维复合材料性能的研究
２０１０年第６期 玻璃钢／复合材料 ２１
苯并嗯嗪树脂基芳砜纶纤维及玻璃纤维复合材料性能的研究
肖丽群，余若冰，赵圩，焦扬声
（华东理工大学材料科学与工程学院特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室，上海 ２００２３７） 摘要：本文对苯并嗯嗪、苯并嗯嗪／芳砜纶纤维、苯并嗯嗪／玻璃纤维树脂基复合材料的结构和性能进行了研究，并考察了 该树脂的力学性能及耐热性，测试了苯并嗯嗪／芳砜纶纤维、苯并嚷嗪／玻璃纤维树脂基复合材料的力学性能及介电性能，并对 芳砜纶纤维表面进行了电镜扫描。结果表明，树脂的耐热指数为１９９￣Ｃ，其耐热性能和稳定性好，芳砜纶纤维与树脂之间形成 了一个互溶体系，导致了芳砜纶纤维／苯并嗯嗪复合材料的力学性能比玻璃纤维／苯并嗯嗪复合材料的低，与树脂浇铸体的力 学性能接近。 关键词：苯并嗯嗪；芳砜纶纤维；互溶体系 中图分类号：ＴＢ３３２；ＴＱ３４２ ．７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—０９９９（２０１０）０６—００２１—０４
Ｊ 日『Ｊ 舌
苯并嗯嗪是由酚类、胺类和甲醛合成的含有Ｎ、
Ｏ六元杂环的化合物，通过开环聚合反应固化，形成 类似酚醛树脂的交联网络结构，因此苯并嗯嗪树脂 又可称作开环聚合酚醛树脂。苯并嗯嗪树脂是新型
热固性工程塑料，结构式见图１。 Ｒ’
图１苯并嗯嗪的结构式 苯并嗯嗪树脂具有原材料易得、成本低，在开环 聚合过程中没有低分子释放，固化收缩几乎为零，低
制品孑Ｌ隙率，低吸水率，固化过程不需催化剂，对设 备无腐蚀¨ 等优点。在机械强度方面，苯并嗯嗪
树脂的拉伸模量、拉伸强度、断裂伸长率等方面的性 能均优于酚醛、环氧树脂。苯并嗯嗪分子设计具有
灵活性，根据反应原料的不同，可以制得不同结构的 苯并嗯嗪 ，在高性能复合材料方面有巨大的应
用前景。但纯的苯并啄嗪树脂还存在一些缺陷，如 制品较脆且高温下的热稳定性差，因此作为高性能 树脂基体需要改性 ’ｍ Ｊ。
本文采用二氨基二苯甲烷苯并嗯嗪（Ｂａ），它的 合成反应如图２所示。它含有两个嗯嗪环，可以提
苯并恶嗪树脂的性能、应用及前景
1.1 苯并噁嗪树脂产生的背景
1.1.1 酚醛树脂
酚醛树脂是世界上最早实现工业化的热固性合成树脂。迄今己有近百年的历史。由于其原料易得、价格低廉、生产工艺和设备简单，而且产品具有优异的机械性能、耐热性、耐寒性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性、阻燃性，因此它以成为工业部门不可缺少的材料，具有广泛的用途。但是酚醛树脂结构上的薄弱环节是酚羟基和亚甲基容易氧化，耐热性受到影响。随着工业的不断发展，特别是各种车辆和机械使用工况条件及航空、航天和其他国防尖端技术的发展，对高性能摩擦材料提出了新的要求，如较高的分解温度、良好的热恢复性能、足够的摩擦系数、较好的耐磨性能及较低的噪音等。用纯酚醛树脂作为摩擦材料，如高级轿车、摩托车刹车片和离合器片的基材，还不能满足这些要求。传统未改性的酚醛树脂固化时放出水、脆性大、韧性差、耐热性不足，即所谓的“三热” 问题；耐热性差，热衰退严重；干法制品热膨张、起泡；热龟裂[1]。限制了高性能摩擦材料的开发，目前，高性能摩擦材料用酚醛树脂主要靠从国外进口。因此，为适应汽车、电子、航空、航天及国防工业等高新技术领域的需要，对酚醛树脂进行改性，提高其韧性及耐热性是酚醛树脂的发展方向。
1.1.2 改性酚醛树脂
普通酚醛树脂的脆性大，通常由其制备的摩擦材料硬度大、模量高、韧性差、易在界面上产生应力裂纹。提高酚醛树脂的韧性的途径，主要有以下几种:
（1）在酚醛树脂中加入外增韧物质，如天然橡胶、丁睛橡胶、丁苯橡胶及热塑性树脂等。
（2）在酚醛树脂中加入内增韧物质，如使酚羟基醚化、在酚核间引入长的亚甲基链及其他柔性基团等。
（3）用玻璃纤维。玻璃布及石棉等增强材料来改善脆性。这些方法虽然提高了韧性，耐热性等却下降了。为了使酚醛树脂的耐热性进一步提高，目前一直探讨其改性方法，如增加酚醛中固化剂的添加量，严格成型条件或后固化条件，或者导入亚胺环或三嗪环等刚性结构的方法。这些方法虽然提高了耐热性，但韧性却又下降了。由此可见，很多情况下酚醛树脂的韧性和耐热性的提高是难以并存的。近年来，曾进行过在不降低酚醛树脂耐热性的前提下提高其韧性的探讨，如通过添加碳酸钙和粘土等无机填料来保持其耐热性；采用热塑性酚醛树脂六次亚甲基四胺固化体系，并对改性剂及酚醛固化物的结构进行设计，以提高酚醛树脂的韧性和耐热性。这些研究工作均取得了一定进展。普通酚醛树脂在200℃以下能够长期稳定使用，若超过200℃,便明显的发生氧化，从340-360℃起进入热分解阶段，到600-900℃时释放出一氧化碳、二氧化碳、水、苯酚等物质。改善酚醛树脂耐热性通常采用化学改性途径，如将酚醛树脂的酚羟基醚化、酯化、重金属鳌合以及严格后固化条件，加大固化剂的用量等。
苯并恶嗪／含磷环氧／双氰胺三元体系阻燃性能的研究
第４１卷第７期 ２０１３年７月 塑料工业 ＣＨＩＮＡ ＰＬＡＳ ｎＣＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ・７７・
苯并嘌嗪／含磷环氧／双氰胺三元体系阻燃性能的研究
蒋宝林 ，凌红 ，朱蓉琪 ，苏晓声。，苏世国 ，顾宜
（１．Ｉ￣ＪＩＩ大学高分子科学与工程学院，高分子材料与工程国家重点实验室，！￣ｔＪｔＩ成都６１００６５； ２．国家电子电路基材工程技术研究中心，广东生益科技股份有限公司，广东东莞５２３０００）
摘要：分别制备了不同配比的双酚Ａ型苯并嗯嗪／含磷环氧（Ｂ／Ｅ）二元体系和双酚Ａ型苯并嗯嗪／含磷环氧／双 氰胺（Ｂ／Ｅ／Ｄ）三元体系浇铸体及玻璃纤维层压板。采用垂直燃烧试验和锥形量热试验两种方法表征了样品的阻燃性 能，并通过示差扫描量热（ＤＳＣ）、热失重（ＴＧＡ）和热重红外联用（ＴＧ—ＦＴＩＲ）分析了影响体系阻燃性能差异的原 因。结果表明：Ｂ／Ｅ／Ｄ三元体系的阻燃性明显低于Ｂ／Ｅ二元体系，双氰胺的加入使得三元体系的热稳定性降低，３００ ℃以下的热分解加剧并释放出更多的气体，及８００ ｏＣ残碳率降低。双氰胺结构中的氮元素未能对提高树脂体系的阻燃 性能发挥积极作用。 关键词：苯并嗯嗪；含磷环氧；双氰胺；阻燃
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—５７７０．２０１３．０７．０１９ 中图分类号：ＴＱ３２０．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５—５７７０（２０１３）０７—００７７—０５
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ／Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ。ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ
Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ／Ｄｉｃｙａｎｄｉａｍｉｄｅ Ｓｙｓｔｅｍ
ＪＩＡＮＧ Ｂａｏ。ｌｉｎ ，ＬＩＮＧ Ｈｏｎｇ ，ＺＨＵ Ｒｏｎｇ—ｑｉ ，ＳＵ Ｘｉａｏ。ｓｈｅｎｇ ，ＳＵ Ｓｈｉ。ｇｕｏ ，ＧＵ Ｙｉ
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｂａｓｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｓｈｅｎｇｙｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．， Ｄｏｎｇｇｕａｎ ５２３０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓ ｏｆ ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ Ａ ｂａｓｅｄ Ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ／ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ‘ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ
聚芳醚酮改性苯并恶嗪树脂动态冲击性能研究
第４０卷，第６期 工程塑料应用 Ｖｏｌ ４０，Ｎｏ．６ ＇７２ ２０１２年６月 ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ Ｊｔｍ．２０１２ 一
ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－３５３９．２０１２．０６．０１８
聚芳醚酮改性苯并恶嗪树脂动态冲击性能研究古
张明，刘立朋，安学锋，益小苏 （北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点试验室，北京１０００９５）
摘要：以聚芳醚酮改性苯并恶嗪树脂为原材料，用动态数字化冲击仪测试了改性树脂浇铸体的冲击性能，获得了 树脂体系的冲击力一位移一能量曲线、冲击功和冲击韧性，并用扫描电子显微镜对冲击断面进行了观察。结果表明， 聚芳醚酮共混改性苯并恶嗪树脂体系在冲击破坏时的能耗以裂纹形成功为主，体系的冲击韧性值与冲击功的变化趋 势相似；冲击断面整体上呈现河流状纹路，裂纹扩展路径上能有效阻隔裂纹发散的点或吸收能量的长条状碎小断面
少，对整体韧性贡献较小。 关键词：聚芳醚酮；苯并恶嗪；动态冲击；韧性；断面形貌 中图分类号：ＴＢ３２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１．３５３９（２０１２）０６—００７３－０４
Ｄｙｎａｍｉｃ Ｉｍｐａｃｔ Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ Ｐｏｌｙ Ａｒｙｌ Ｅｔｈｅｒ Ｋｅｔｏｎｅ Ｚｈａｎｇ Ｍｉｎｇ，Ｌｉｕ Ｌｉｐｅｎｇ，Ａｎ Ｘｕｅｆｅｎｇ，Ｙｉ Ｘｉａｏｓｕ （Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＡｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １ ０００９５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ ｃａｓｔｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ ｐｏｌｙａｒｙｌｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ（ＰＡＥＫ）ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｉｍｐａｃｔ ｔｅｓｔｉｎｇ ａｐｐａｒａｔｕｓ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｆｏｒｃｅ—ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ—ｅｎｅｒｇｙ ｃｕｒｖｅ．ｉｍｐａｃｔ ｗｏｒｋ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ．Ｔｈｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｒａｃｋ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｓｕｍｅｄ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｗｏｒｋ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｔｅｎｄｅｎｃｙ．Ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｈｏｗｅｄ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｔｈｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｃｌｅａｖａｇｅ ｗｉｔｈ ｒｉｖｅｒ ｐａｔｔｅｒｎ．Ｎｅｖｅｒｔｈｅｌｅｓｓ，ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｂｌｏｃｋ ｃｒａｃｋ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｏｒ ｔｈｅ ｓｔｒｉｐ ｓｈａｐｅ ｂｒｏｋｅｎ ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ａｓｓｏｒｂ ｅｎｅｒｇｙ ｗａｓ ｌｅｓｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐａｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒａｃｋ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ａ ｓｍａｌｌ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｒｅｓｉｎ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙａｒｙｌｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ；ｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ；ｄｙｎａｍｉｃ ｉｍｐａｃｔ；ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ；ｆｒａｃｔｕｒｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ
基于可再生资源的苯并恶嗪的合成、表征及应用
基于可再生资源的苯并噁嗪的合成、表征及应用
嘿，朋友们！今天咱们来聊聊基于可再生资源的苯并噁嗪，这可是个超级有趣的东西，就像化学世界里的一个神秘小精灵。
首先呢，可再生资源就像是大自然给我们的宝藏。苯并噁嗪从这里面诞生，就像是从魔法宝库里变出来的一样。它的合成啊，就像是一场精心编排的化学舞蹈。原料们就像一个个小舞者，在特定的条件下欢快地组合起来。
这种苯并噁嗪的合成方法，就像是厨师做菜有独特的菜谱。化学家们巧妙地运用各种可再生的原料，经过一系列复杂又有序的步骤，就像搭建积木一样，把它们组合成苯并噁嗪这个神奇的分子。
一旦合成出来，对它的表征就像是给这个新出生的“小宝贝”做全面体检。各种仪器就像超级放大镜，从不同的角度去观察它的模样、性格（化学性质）。红外光谱仪就像一个敏锐的耳朵，能听到它独特的化学振动“声音”；核磁共振仪呢，就像一个透视眼，能看清它内部的原子排列结构，简直比X光还厉害。
说到它的应用，那可真是像孙悟空的七十二变一样多。在材料领域，它可以像一个坚强的小战士，增强材料的机械性能。如果把材料比作一座城堡，苯并噁嗪就是那加固城堡的魔法石，让城堡变得更加坚固，能够抵御外界的各种攻击。
在耐热方面，它简直是个耐热小超人。就像在烈火中也能安然无恙的凤凰一样，在高温环境下，它能保持材料的稳定性，不让材料轻易变形或者损坏，这可太酷了。
在环保方面，因为它来自可再生资源，就像是大自然派来拯救地球的绿色使者。它的存在让我们在使用材料的时候，心里少了很多对环境的愧疚感，就像我们在做一件既利己又利地球的大好事。
而且，它还可以像一个灵活的小工匠，根据不同的需求被改造成各种不同的形状和功能。无论是制作轻巧的电子产品外壳，还是大型的建筑结构部件，它都能像一个万能钥匙一样，找到自己的用武之地。
在电子领域，它又像是一个小小的电子管家，帮助管理电子设备内部的一些微妙的化学反应，保证电子设备能够稳定运行，就像一个忠诚的卫士守护着电子设备的小世界。