改性氰酸酯树脂的研究进展

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异丁烯酸甲酯/氰酸酯树脂半互穿聚合物的合成与表征

异丁烯酸甲酯/氰酸酯树脂半互穿聚合物的合成与表征

2012年2月 第27卷第2期 渭南师范学院学报 Journal of Weinan Normal University Feb.2012 V01.27 No.2 

异丁烯酸甲酯/氰酸酯树脂 

半互穿聚合物的合成与表征 

祝保林 

(渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南714000) 

摘要:于加热熔融的氰酸酯树脂(BACDy)中加入异丁烯酸甲酯(MMA),在引发剂存在下,引发单体及预聚体MMA 发生本体聚合,采用同步合成法和异步合成法分别制备互穿聚合物网络氰酸酯树脂/聚异丁烯酸甲酯(BACDy/MMA. SIPN)高分子材料,研究了几种不同配比的SIPN体系.结果表明,BACDy/MMA.SIPN网络形成的反应条件对体系的力学性 能和耐热性能都有较大提高.给出了较合理的制备工艺条件. 关键词:氰酸酯树脂;异丁烯酸甲酯;同步/异步合成法;半互穿聚合物网络 中图分类号:TQ322 文献标志码:A 文章编号:1009--5128(2012)02 l—06 收稿日期:2011—06_3O 基金项目:陕西省自然科学专项基金项目(2010K06-07);陕西省教育厅科研资助项目(2010JK546,2010JK547);西安市 工业科技攻关项目(YF07058) 作者简介:祝保林(1975一),男,陕西铜川人,渭南师范学院化学与生命科学学院副教授,硕士.研究方向:高分子材料 改性. 

0 引言 

聚合物互穿网络(Interpenetrating Polymer Networks,简称IPN)分为全互穿聚合物网络(FIPN)和半互 穿聚合物网络(SIPN).FIPN是指如果两种或两种以上高分子基体,在本体聚合时,自身都可以形成空间 

网状结构,共聚时两种空间网状结构相互嵌套,从而形成更加复杂的网络体系,此种结构称为FIPN;SIPN 是指两种或两种以上的基体树脂中,本体聚合时,至少有一种可以形成空间网状结构,其他为线性或链状 

双马来酰亚胺树脂固化反应

双马来酰亚胺树脂固化反应

双马来酰亚胺树脂固化反应

双马来酰亚胺树脂的固化反应实际上就是树脂基体中的活泼双键打开发生体型交联的过程。这种固化反应受温度影响,升温速率低时,高温固化反应平缓,没有明显的最大反应速度,高温峰只是一个弥散的肩峰;而升温速率高时,高温固化反应的速度相对加快,高温峰变大,形成了固化双峰。

另外,改性双马来酰亚胺树脂的固化反应具有多种不同的活泼双键,因此树脂具有高温和低温两种固化交联反应。低温时固化反应速度较慢,若升温速率低,则固化时间长,交联点逐渐增加,体系粘度缓慢升高,交联反应进行较完全,但相对完全的低温固化反应导致体系交联点多,粘度大,在高温时交联的空间位阻增大,链段运动能力减小,因此高温固化反应的速率相对较小。

此外,通过傅里叶红外光谱分析和差示扫描量热分析发现,双马来酰亚胺改性酚醛氰酸酯树脂体系主要发生的共聚反应生成了嘧啶和吡啶结构。并且在酚醛氰酸酯和双马来酰亚胺质量比为6:4时反应最为充分。此时改性体系的表观活化能Ea为80.96KJ/mol,频率因子A为4.0×107S-1,反应级数n为0.927。

综上所述,双马来酰亚胺树脂的固化反应受温度和升温速率的影响较大。同时,双马来酰亚胺改性酚醛氰酸酯树脂体系主要发生共聚反应生成嘧啶和吡啶结构。如需更多关于双马来酰亚胺树脂固化反应的信息,建议咨询化学领域专业人士或查阅相关科研文献。

异氰酸酯改性环氧丙烯酸酯的合成及其光固化动力学的研究

异氰酸酯改性环氧丙烯酸酯的合成及其光固化动力学的研究

第24卷第2期 2010年4月 高校化学工程学报 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities No.2、,01.24 Apr. 2010 

文章编号:1003-9015(201o)02-0233・06 

异氰酸酯改性环氧丙烯酸酯的合成及其光固化动力学的研究 

王锋,胡剑青,涂伟萍 

(华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640) 

摘要:采用两步法合成了可紫外光固化的异氰酸酯改性的环氧丙烯酸酯树脂,并利用元素分析、傅里叶变换红外光 谱、核磁共振氢谱对此树脂的结构进行了表征。对树脂及其固化后涂膜的性能测试表明,合成的树脂具有较低的黏度, 为4500 mPa.s/60℃,固化膜柔韧性能优,低于3 mm。采用红外光谱法对此改性树脂的光固化动力学行为进行了分析, 结果表明:光引发剂Irgacure 1000作为Darocurl173和Irgacure 184以质量比l:1构成的复合型光引发剂,比单一的光 引发剂具有更优异的引发效果;随着光引发剂Irgacure 1000用量的增加,树脂体系光固化反应的聚合速率和树脂中双 键的最终转化率都明显增加,但当其用量超过树脂质量的3%时,光固化反应速率和双键的最终转化率又趋于下降; 活性单体对树脂光固化行为的影响为:单体的官能度越低、活性单体的用量越大,越有利于树脂的光固化,固化速率 和双键的最终转化率都明显提高;此外,增大入射光的光照射强度也有利于树脂的光固化。 关键词:异氰酸酯改性环氧丙烯酸酯;低黏度;柔韧性:光固化动力学:双键转化率 中图分类号:TQ323.5:TQ316.6 文献标识 ̄i-q:A 

Synthesis and UV-Curing Kinetics of Epoxy Acrylate Modified by Isocyanate 

WANG Feng,HU Jian—qing,TU Wei-ping (School ofChemistry and Chemical Engineering,South China University ofTechnology,Guangzhou 510640,China) 

可水分散多异氰酸酯制备的研究进展

可水分散多异氰酸酯制备的研究进展

第48卷第11期 2010年11月 上海涂料 SHA GHAI C0ATING5 o1.48 No 1, NOV.2010 

可水分散多异氰酸酯制各的研究进展 

张东阳 张玉兴 周树军 李焕 (中海油常州涂料化工研究院,江苏常州213016) 

摘要:介绍了多异氰酸酯亲水改性的几种主要方法,以及国内外在此方面的研究进展,并进行 

了技术展望。 

0引言 关键词:多异氰酸酯;外乳化法;亲水改性; 中图分类号I TQ 630.6 文献标识码:A 

多异氰酸酯是分子中含有异氰酸酯基(一N=C=O) 的化合物的总称。一NCO基团的活性很高,能与各种 

含活泼氢的物质,如水、醇、胺及酸等反应,因此常 用作树脂的交联 化剂,提高树脂的交联密度,从而 达到提高树脂成膜物性能的目的。近年来由于环保 法规的日益严格,树脂的水性化成为发展趋势,而普 

通的多异氰酸酯树脂为亲油性的,很难分散在水中, 

从而难以应用于水性化的树脂中,因此,可水分散的 

多异氰酸酯的研究成为了近年来研究的一个热点。 可水分散多异氰酸酯是指通过化学反应或与亲水 化合物的物理混合,对普通多异氰酸酯进行改性,制 

得一种可水分散的多异氰酸酯树脂,该多异氰酸酯能 够在水中分散并稳定地存在一段时间。近几年,可水 

分散性多异氰酸酯获得较快发展,在许多领域中获得 广泛应用,如在纺织领域,可用作纺织品整理中无甲 

醛整理剂;在水性黏合剂和密封剂分散体系中作为固 

化剂,与基料树脂中的活泼氢反应形成交联结构,大 幅度提高其性能;也可作为添加剂提高纸张的湿强度; 

作为水性聚氨酯复膜胶的固化剂,可以显著提高薄膜 

之间的黏结力,并大大改善复膜胶的耐水性、耐溶剂 性;作为交联固化剂组分,与含羟基组分的水性聚氨 酯组成双组分聚氨酯涂料,或者与含羟基的丙烯酸酯 

乳液组成双组分丙烯酸酯一聚氨酯涂料,可室温同化, 涂料的耐水性、耐溶剂性可达到溶剂型聚氨酯涂料的 

[收稿日期]2010—08—31 离子改性;非离子改性 文章编号:1009—1696(2010)1 1-0047—04 

氰酸酯/环氧树脂泡沫塑料的制备与性能表征

氰酸酯/环氧树脂泡沫塑料的制备与性能表征

氰酸酯/环氧树脂泡沫塑料的制备与性能表征

徐久升

摘要:采用两步法,以双酚A 型氰酸酯和双酚A 型环氧树脂为主要原料制备了一种新型的氰酸酯/环氧树脂泡沫塑料。利用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、动态热机械分析仪、差示扫描量热分析和热失重分析等分别对氰酸酯/环氧树脂泡沫塑料的化学结构、泡沫泡孔结构和热力学性能进行了表征。结果表明,氰酸酯/环氧树脂泡沫已固化完全,观察不到2 272 cm–1/2 236 cm–1 处的氰酸酯基团吸收峰和913 cm–1 处的环氧基团吸收峰。氰酸酯/环氧树脂泡沫塑料为闭孔结构,泡孔均匀且基本上呈规则的球形;力学性能优异,比压缩强度为10.22 MPa · cm3/g ;玻璃化转变温度为223℃,失重5% 的分解温度为309℃,具有优良的耐热性。

关键词:氰酸酯;环氧树脂;泡沫;泡孔;热性能;力学性能

Preparation and Characterization of a Novel Cyanate/Epoxy Foams

Xu Jiusheng

Abstract :A new type of cyanate/epoxy foam with bisphenol-A dicyanate ester

prepolymer and diglycidyl ether of bisphenol-A as main materials was successfully

prepared through a two-step process. The chemical structure,morphology and size

of cell,thermal and mechanical properties of the foam were characterized by Fourier

transform infrared spectroscopy(FTIR), scanning electron microscope,dynamic

氰酸酯与改性环氧树脂的共固化反应及固化物的性能研究

氰酸酯与改性环氧树脂的共固化反应及固化物的性能研究

第30卷第6期2003年11月浙 江 大 学 学 报(理学版)JournalofZhejiangUniversity(ScienceEdition)Vol.30No.6Nov.2003

氰酸酯与改性环氧树脂的共固化反应

及固化物的性能研究

纪 丽,阎红强,戚国荣

(浙江大学高分子系,浙江杭州310027)

收稿日期:2002212230.作者简介:纪丽(1978—),女,硕士,主要从事材料改性方面的研究.摘 要:用热机械曲线法(TMA)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)研究了氰酸酯󰃗低溴环氧树脂(1∶1)的共固化反应

行为、历程,研究了氰酸酯改性不同环氧树脂体系层压板的耐热性能、介电性能和力学性能,同时用动态的TGA研

究了共固化体系的热稳定性.结果表明,当低溴环氧树脂󰃗氰酸酯质量比为1󰃗1时,固化反应首先是氰酸酯发生自

聚形成三聚体(三嗪环),然后三嗪环很快与环氧基反应形成异氰脲酸酯,异氰尿酸酯再与环氧树基反应生成 唑

烷酮.同时,氰酸酯单体直接与环氧基反应生成 唑啉进而转变成 唑烷酮.随着氰酸酯质量分数的增加,共固化

物的玻璃化转变温度Tg和介电性能增加,抗弯强度减少,残碳量增加.

关 键 词:氰酸酯;环氧树脂;层压板

中图分类号:O633.13 文献标识码:A 文章编号:1008-9497(2003)06-657-06

JI2Li,YANHong2qiang,QIGuo2rong(DepartmentofPolymerScience,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,

China)

Studyonthepropertiesandreactionofcuredcompoundincyanateestermodifiedepoxyco-curingsystem.Journal

ofZhejiangUniversity(ScienceEdition),2003,30(6):657-662

Abstract:Theco2curingbehaviorandreactionmechanismoflowbrominatedepoxy(LBE)󰃗cyanate(1󰃗1)were

环氧及酚醛树脂增韧改性氰酸酯树脂研究

吕生华,等:环氧及酚醛树脂增韧改性氰酸酯树脂研究 5 

环氧及酚醛树脂增韧改性氰酸酯树脂研究木 

吕生华 李 芳周志威杨权荣 

(陕西科技大学资源与环境学院.咸阳712081) 

摘要用环氧树脂(EP)及酚醛树脂(Pr)对氰酸酯树脂(CE)进行增韧改性,对改性CE的凝胶时间和DSC曲线 

进行研究并确定了改性CE的固化工艺。红外光谱分析表明改性CE固化时形成了柔韧性结构。研究了改性CE的 力学性能、热性能、电性能及微观形态,发现EP的加入可增加cE的柔韧性,PF的加入可使cE的热稳定性损失减 

小 当CE/EP/PF的质量比为70/15/15时改性CE的弯曲强度和冲击强度分别从改性前的123.6 MPa、5.2 kJ/m 提 

高到134.5 MPa、16.7 kJ/m 。耐热性及电性能改变不大。 

关键词氰酸酯树脂脆性增韧改性环氧树脂酚醛树脂 

氰酸酯树脂(CE)是一种耐高温性能优异,在宽 

广温度和频率范围内能够保持良好力学性能及介电 

性能的高性能树脂,在航空航天、导弹雷达罩、医疗 

器械等方面有广泛的应用,被认为是21世纪具有巨 

大社会、经济效益的树脂基体 J。但是cE存在 

韧性差、硬而脆、难以加工等缺点,限制了其应用。 

因此,对CE进行增韧改性是目前研究的热点,用到 

的改性方法主要有3种-6 ]:(1)与线性树脂共聚, 

如与环氧树脂(EP)共聚可降低CE的交联度,达到 

增韧效果;(2)与热塑性树脂共混,如与聚碳酸酯、 

聚砜、聚酰亚胺等热塑性树脂共混,可使CE的韧性 

提高4倍以上;(3)用橡胶增韧,如氨基丁腈橡胶可 

使CE的韧性提高2倍。但是用上述方法在对CE 

进行增韧改性的同时往往会降低CE的耐热性和介 

电性能,影响改性CE的性能及应用 'm J。笔者采 

用EP及酚醛树脂(PF)与CE共聚,以期达到增韧 

CE并保持其耐热性和介电性能的效果。 

1实验部分 

1.1主要原料 

CE:双酚A型,相对分子质量278,工业品,中 

氰酸酯树脂增韧改性的研究进展及发展方向

2010年第6期 玻璃钢/复合材料 75 

氰酸酯树脂增韧改性的研究进展及发展方向 

刘 意 ,霍文静 ,付 彤 ,李 军。 

(1.北京玻钢院复合材料有限公司,北京 102101;2.空军驻北京地区军事代表室,北京 100026; 3.海军驻北京地区航空军事代表室,北京100041) 摘要:介绍了目前氰酸酯树脂(CE)的增韧方法,对增韧机理、特点及增韧效果进行了分析,同时指出了氰酸酯树脂的发 展方向。 关键词:氰酸酯树脂;增韧 中图分类号:TQ322.4 文献标识码:A 文章编号:1003—0999(2010)06—0075—06 

氰酸酯树脂(Cyanate Ester,CE)是20世纪60 

年代研制开发的一类新型树脂,它是双酚或多酚与 氢氰酸形成的酯,是一类热固性树脂单体。分子中 含有两个或两个以上氰酸酯官能团(一OCN),其通 式为N sC—O—Ar—O—C N,结构可用图1表示, 其中R可以是氢原子、甲基和烯丙基等,x可以是异 丙撑、脂环骨架等。 

N薰量C——O X 

R 

图1氰酸酯树脂的结构图 Fig.1 Structure of Cyanate Ester 

CE的官能团一OCN具有很高的活性,可以与 羟基、环氧基、双键等作用,受热后也可直接发生自 聚合形成三嗪环结构。含有这种网络结构的氰酸酯 树脂具有如下特点:耐高温性能( 为240~290 ̄C, 与双马来酰亚胺树脂相当);低且稳定的介电常数 (2.8~3.2,比聚酰亚胺更优异);极小的介电损耗 角正切(0.002~0.008);低的吸湿率(<1.5%);小 的热膨胀系数;良好的力学性能和粘结性能;和环氧 树脂相似的工艺性能;与酚醛树脂相当的耐燃烧性 能;可溶解在普通有机溶剂中;易于增强材料复 合等。 复合材料在作为承力构件使用时,首先要求其 树脂基体具有较高的韧性…。氰酸酯树脂的官能团 

结构式为一O—C兰N,由于氧原子、氮原子的电负性 很接近(O为3.34,N为3.04),实际上是一个共振 结构一O=C=N,碳、氮原子之间的竹键的键能较 低,容易断裂,使得一OCN具有很高的活性,受热后 可发生聚合反应,生成三嗪环。这种三嗪环结构高 度对称,结晶度高,交联密度大,使得CE的的韧性 不足,这也成为限制其广泛应用的一个重要因素。 因此,提高氰酸酯树脂基体的韧性是氰酸酯树脂研 究发展的一个重要方向。 

超支化环氧树脂改性氰酸酯树脂及其性能

高分子材料科学与工程

POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERING第38卷第4期2022年4月Vol.38.No.4

Apr.2022

氰酸酯树脂(CE)作为一种高性能树脂,其结构

中含有氰酸酯基团(—OCN)在加热或者催化剂作

用下发生聚合形成刚性的三嗪环结构,使材料具有

优异的力学性能、耐热性能、较低吸水率及优异的介

电性能,因而被广泛应用于航空航天结构复合材料[1]。但CE自催化固化反应温度较高,固化时间长。

双酚A型氰酸酯树脂不加催化剂在150℃固化加

热48h时,单体转化率仅为48%,要达到更高转化

率则需要更高的温度和更长的时间。因此,固化温

度高、固化时间长以及固化后生成的刚性三嗪环结

构使固化物中的化学键不能自由旋转等缺陷,限制

了CE树脂的应用范围,且苛刻的固化工艺使得CE

树脂结构内部存在较多的残余应力和缺陷,从而影

响材料服役性能[2]。CE增韧改性的研究较多,增韧机理主要是通过

降低三嗪环的交联密度和增加树脂体系的自由体

积,提高树脂的热塑性形变。目前常见的方法有橡

胶弹性体改性、高性能热塑性树脂改性、热固性树

脂改性[3]、不饱和双键化合物、纳米粒子等。氰酸酯

树脂改性中最为常见的是采用环氧树脂(EP)改性,这主要是由于一方面环氧树脂中含有活泼的羟基,

与含活泼氢催化剂的催化机理相似,另一方面EP

改性CE体系,能降低三嗪环结构的交联密度并具

有柔性的聚醚结构,还可以保留三嗪环结构的良好

耐热性,同时提高CE的韧性。热塑性树脂改性[4~6]

中常见的有聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺

(PEI)、聚苯醚(PPO),共混体系的韧性与热塑性树

脂的含量有关,一般含量越高韧性越好,但由于热

塑性树脂分子链较长,共混时含量越高,体系黏度

越大,工艺性变差。

超支化环氧树脂是高度支化的聚合物,因为其

独特的三维球状结构,具有较低的黏度、多官能度,

可以降低改性体系的黏度,改善基体树脂的相容

性,同时降低基体树脂的反应活化能,提高反应速

偶联剂表面处理纳米SiC改性氰酸酯树脂的耐热性研究

第4O卷,第6期 2012年6月 工程塑料应用 ENGINEERING PLASTICS APPLICATION vo1・40,NO.6 ,'1 Jun.2012 zl 

doi:lO.3969/j.issn.1001-3539.2012.06.005 

偶联剂表面处理纳米SiC改性氰酸酯树脂的耐热性研究 

张文根,张学英,祝保林 

(渭南师范学院复合材料研究所,渭南714000) 

摘要:采用模塑成型法制备氰酸酯(CE)/纳米SiC复合材料,通过热失重(TG)分析和动态机械分析(DMA),分 

别考察了小分子硅烷偶联剂KH一560和大分子硅烷偶联剂SCA一3表面处理纳米SiC对CE耐热性的影响。结果表明, 

两种偶联剂均能有效地提高其耐热性,在小于400 ̄(2的低温区SCA.3的改性效果优于KH.560.但在400~750 ̄C的 

高温区相反,其耐热性的高低与复合材料储能模量(E )有关;相对纯CE,纳米SiC的质量分数为1%时,经KH.560 

和SCA一3表面处理的纳米SiC改性的CE/纳米SiC复合材料的玻璃化转变温度提高率分别为l6.71%和18.29%, 

质量保持率为95%的热分解温度提高率分别为17.25%和13.87%,450 ̄(2时质量保持率的提高率分别为59.67%和 

42.99%,E 1500 MPa时对应温度的提高率分别为l6.03%和17.58%。 

关键词:氰酸酯树脂;偶联剂;纳米SiC;耐热性 

中图分类号:TB332 文献标识码:A 文章编号:1001—3539(2012)06.0021.04 击 

Study on Heat Resistance of CE Modified by Nano—SiC Treated with Coupling Agents 

Zhang Wengen,Zhang Xueying,Zhu Baolin (Composite Research Institution,Weinan Teachers College,Weinan 714000,China) 

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