
·树脂基体、纤维及复合材料成型工艺:
新型聚苯并嗪改性树脂的制备与性能李光珠罗振华韩伟健徐彩虹赵彤
(中国科学院化学研究所高技术材料实验室,北京100190)
文摘通过预聚反应制备了一种新型聚苯并喝嗪改性树脂。利用FTIR、GPC表征了改性树脂。利用旋转黏度计、DSC、DMA和TGA分别考察了树脂的流动性能、固化行为和改性树脂固化物的热性能。结果表明:制备的苯并嗯嗪改性树脂在60~100℃,黏度小于500mPa*s,恒温6h黏度不明显增大,具有良好的流动性能,适用于RTM成型工艺。改性树脂聚合温度较低,具有良好的固化工艺性。改性树脂固化物在氮气气氛下 T"在430℃以上,在900℃的残重高达73.71%,T,为353.4℃,具有良好热性能。
关键词苯并嗯嗪,改性树脂,加工性能,热性能
PreparationandProperties ofANovelModifiedPolybenzoxazine
LiGuangzhu
LuoZhenhua
XuCaihong
HanWeijian
(Institute of Chemistry of the Chinese Academy of Sciences,Beijing100190)
Zhao Tong
AbstractA novel modified polybenzoxazine resin was prepared.The final product was characterized with Fou-rier transform infrared spectrometry (FTIR) and gel permeation chromatography (GPC). Processing capability and cure behavior of the modified resin was investigated by rotary viscometer and differential scanning calorimetry (DSC), respectively. The resin shows a low viscosity of 180 mPa's at 60°C for above 6 hours, indicating that the resin is suit-able for resin transfer molding (RTM) process to fabricate composites. DSC results show the modified resin can be cured at about 200C without adding any other curing additives. Dynamic mechanical analysis (DMA) shows the in-flection point of tan8 is 353.4°C. Thermogravimetric analysis (TGA) showed 5% weight loss temperature of the final
cured products in nitrogen is 437.9℃ , and char yield is 73.71% at 900℃. Key wordsBenzoxazine,Modified resin,Processablity,Thermal property
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苯并嘎嗪是由胺类、酚类和甲醛,经缩合反应制备的一类含有杂环结构的热固性树脂。在热或催化剂的作用下嘎嗪环开环聚合生成聚苯并暖嗪。聚苯并嗯嗪具有很强的分子结构可设计性,优良的阻燃性能,良好的耐高温性能等"]。同时,在固化过程中无小分子释放的特点赋予其优异的尺寸稳定性,是一类重要的耐高温基体树脂[2)。为满足特殊领域的苛刻使用要求,在苯并嘎嗪分子结构中引人可交联单元如乙炔基(3)、氟基(4]、炔丙基[3]、烯丙基(6]等来进一步
收稿日期:2013-04-18
提高案苯并嗯嗪树脂热性能成为一种有效方法。而通过无机元素如硅、硼等对苯并嘎嗪进行改性,成为另一种提高聚苯并暖嗪树脂热性能的有效方法。例如TarekAgag等[7-8]报道了聚二甲基硅氧烷改性苯并瞻嗪。无机元素硅的引入使树脂的T和850℃的残重分别从302℃、31%提高到339℃、46%。
本文利用实验室自制含硅陶瓷前驱体对含乙炔基苯并嗯嗪树脂进行改性,制备出新型聚苯并嗯嗪改性树脂,对其流动性能、固化工艺性能和固化物的热性能进行了初步研究。
基金项目:国家科学基金资助(No.50903086,No.21104090)
作者简介:李光球,1984年出生,博士研究生,主要从事耐高温高分子的相关研究。E-mail:liguangzhu@iccas.ac.
宇航材料工艺http://www.yhclgy.com2013年第4期万方数据
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