邻烯丙基苯酚/二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪的制备和性能研究

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本文以邻烯丙基苯酚、二氨基二苯甲烷和甲醛水溶液为原料,用溶液法合成了邻烯丙基苯酚/二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪(oAP-DDM),采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和元素分析等方法确定了其分子结构。用傅里叶红外光谱和差示扫描量热法(DSC)研究了oAP-DDM的开环聚合反应行为和聚合反应动力学。红外光谱结果表明:随着聚合反应的进行,oAP-DDM的化学结构不断发生变化,与噁嗪环相关的CH2、C–O–C和C–N–C等红外吸收峰的吸收强度逐渐减弱,部分吸收峰消失不见,并且出现了一些新的吸收峰。根据oAP-DDM的DSC曲线,分别用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa方法计算出了oAP-DDM的聚合反应动力学参数。用动态力学谱(DMA)测定了PoAP-DDM的动态力学性能,其损耗因子曲线表明PoAP-DDM的玻璃化转变温度为135.6℃。用傅里叶红外光谱、热重(TG)和差热分析法研究了PoAP-DDM的热降解反应,结果表明,PoAP-DDM在空气中的热失重过程分为两个阶段,而在氮气中则表现为一个阶段,800℃时氮气中的残炭率约为38%。将邻烯丙基苯酚/二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪与双酚A甲醛酚醛环氧树脂共混,制备了邻烯丙基苯酚/二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪-环氧树脂共聚物及其玻璃纤维布层压板。用DSC法研究了共混物的聚合反应行为,用扫描电镜观测了共聚物的断面形态,用DMA研究了共聚物及其玻璃纤维布层压板的动态力学性能,用TG法研究了共聚物的热稳定性。结果表明:噁嗪环开环后生成的酚羟基对环氧环开环具有催化作用,随着环氧树脂含量的增大,共聚物的玻璃化转变温度先升高后降低,但相比PoAP-DDM温度有所升高,且脆性得到一定程度的改善,但共聚物的耐热性降低。另外,层压板的玻璃化转变温度随环氧树脂含量的增大同样先升高后降低,但较相应的共聚物的玻璃化转变温度高。
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