论文部分内容阅读
酚醛树脂自合成以来,因其较好的粘接性、耐热性、耐烧蚀性以及阻燃性,广泛地应用在涂料、胶黏剂、电子阻燃元器件、航空航天等领域,但是普通酚醛树脂仅在200℃C以下可以稳定使用,难以满足目前航空航天领域对于耐超高温的需求,因此为了提高酚醛树脂的耐高温性能,国内外学者将各种各样的耐高温基团(如萘环、芴环等)引入酚醛树脂结构中,而碳硼烷由于它的笼式结构以及超芳香性的电子结构,使相邻的键缩短,在高温下可以起到“能量槽”的作用,故目前很多学者将其应用在各种聚合物中,希望提高聚合物的热稳定性。本论文是利用碳硼烷二苯酚合成多种含碳硼烷的酚醛树脂,研究其结构和热稳定性能,主要内容如下：(1)利用o-碳硼烷二苯酚(所-碳硼烷二苯酚)、37%甲醛水溶液做原料,在酸性催化剂(盐酸、草酸、对甲苯磺酸)的作用下合成含碳硼烷热塑性酚醛树脂,研究原料摩尔比、催化剂种类、反应时间与反应温度对分子量以及氮气氛围900℃下的残炭率的影响,找到最佳合成oCNPF和mCNPF的条件为温度100℃,反应14h,浓盐酸做催化剂,碳硼烷二苯酚与甲醛的摩尔比为1：4时,并利用标准的光谱分析法对其结构进行分析,从结构上证明oCNPF和mCNPF的成功合成,接下来讨论oCNPF和mCNPF与HMTA固化后的热稳定性,结果是碳硼烷的引入确实提高了热塑性酚醛树脂的热稳定性；(2)利用合成的oCNPF和mCNPF、过量的环氧氯丙烷在四丁基溴化铵的催化作用下与氢氧化钠反应可以得到o-CPFE和m-CPFE,红外光谱中环氧特征峰的出现,表明o-CPFE和m-CPFE的成功合成,同时为了找到o-CPFE和m-CPFE的固化工艺,利用非等温DSC方法外推得到o-CPFE和m-CPFE与DDS和DDM在等温下的固化条件,完全固化后采用TGA对o-CPFE和m-CPFE的热稳定性进行了讨论,结果是碳硼烷的存在确实提高了酚醛环氧的热稳定性；(3)利用o-碳硼烷二苯酚、多聚甲醛、己二胺(二氨基二苯基甲烷)为原料合成含碳硼烷主链型苯并嗯嗪,考虑反应溶剂、反应时间、后处理方式对产率及噁嗪环成环率的影响,红外光谱中噁嗪环特征峰的出现,表明oCB-hda和oCB-mda这两种噁嗪的成功合成,同时利用不同温度下的红外光谱图,得到了oCB-hda和oCB-mda的固化方式,固化后采用TGA对oCB-hda和oCB-mda的在900℃下的热稳定性进行了探讨,结果是碳硼烷的存在确实提高了苯并噁嗪的热稳定性；