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《鄰烯丙基酚_二氨基二苯砜型苯并噁嗪的合成與性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、密級:學(xué)校代碼:10075分類號:學(xué)號:20121189工學(xué)碩士學(xué)位論文鄰烯丙基酚/二氨基二苯砜型苯并噁嗪的合成與性能研究學(xué)位申請人:郝展展指導(dǎo)教師:劉彥方教授學(xué)位類別:工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè):材料物理與化學(xué)授予單位:河北大學(xué)答辯日期:二○一五年六月ClassifiedIndex:CODE:10075U.D.C:NO:201121189ADissertationfortheDegreeofM.EngineeringPreparationandPropertiesofBenzoxazineBasedon2-AllylPhenol/4,4'
2、-DiaminodiphenylSulfoneCandidate:HaoZhanzhanSupervisor:Prof.LiuYanfangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MaterialsPhysicsandChemistryUniversity:HebeiUniversityDateofOralExamination:June,2015摘要摘要苯并噁嗪是以胺類化合物、酚類化合物和甲醛為原料合成的一類含氮氧雜環(huán)的化合物。在加熱或催化劑作用下,苯并噁嗪可開
3、環(huán)聚合,形成類似于酚醛樹脂的三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。苯并噁嗪聚合物具有優(yōu)異的性能,廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電氣和汽車工業(yè)等領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展,對苯并噁嗪的性能提出了越來越高的要求。本文旨在合成含有剛性的砜基和活性烯丙基的一種新型苯并噁嗪,使其相應(yīng)的聚苯并噁嗪具有較高的硬度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱穩(wěn)定性?;谄湎┍钚?,可將硅氧烷基團(tuán)引入苯并噁嗪的分子結(jié)構(gòu)中,從而改善聚苯并噁嗪的性能。此外,通過共混對苯并噁嗪樹脂進(jìn)行改性。主要研究內(nèi)容包括:(1)本文以鄰烯丙基酚、二氨基二苯砜(DDS)和甲醛水溶液為原料,用溶劑法合成了鄰烯丙基酚/二氨基二
4、苯砜型苯并噁嗪(oAP-dds),采用傅里葉紅外光譜(FTIR)、113液體H和C核磁共振(NMR)和元素分析確定了oAP-dds的分子結(jié)構(gòu)。采用傅里葉紅外光譜、固體核磁共振和差示掃描量熱法(DSC)研究了oAP-dds熱固化行為,采用動態(tài)力學(xué)分析(DMA)對oAP-dds的固化產(chǎn)物PoAP-dds的動態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行了研究,用熱重分析(TGA)和FTIR研究了PoAP-dds的熱降解行為。結(jié)果表明:oAP-dds的DSC曲線上只出現(xiàn)了一個放熱峰,其固化放熱峰的峰頂溫度為281°C,放熱量為157.5J/g。紅外光譜顯示,隨著固化反
5、應(yīng)的進(jìn)行,與噁嗪環(huán)相關(guān)的吸收峰的強(qiáng)度逐漸減弱,部分吸收峰甚至消失。與此同時,與烯丙基相關(guān)的吸收峰的強(qiáng)度也逐漸減弱,說明oAP-dds固化過程中噁嗪環(huán)和烯丙基均參與了反應(yīng)。PoAP-dds的動態(tài)力學(xué)分析表明25°C時,其儲能模量(E′)為3.18GPa,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為193°C。PoAP-dds在氮氣氣氛中800°C的殘?zhí)柯蕿?0.0%。(2)以1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷鉑(0)二甲苯溶液(約含2%的鉑)為催化劑,在惰性氣氛的條件下,用1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(TMDS)和oAP-dds合成苯
6、并噁嗪硅氫化物(PTMDS-PP-dds)。采用FTIR和液體核磁共振確定了PTMDS-PP-dds分子結(jié)構(gòu),用DSC和FTIR對PTMDS-PP-dds的熱固化行為進(jìn)行了研究,采用DMA和TGA對PTMDS-PP-dds固化產(chǎn)物(CR-PTMDS-PP-dds)的動態(tài)力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能Ⅰ摘要進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,其固化放熱峰的峰頂溫度為274°C與oAP-dds的接近,但是其放熱量為93.6J/g,較oAP-dds的低很多。25°C時,CR-PTMDS-PP-dds的E′值為2.42GPa,低于PoAP-dds的E′值,其Tg
7、為238°C,高于PoAP-dds的Tg,CR-PTMDS-PP-dds在氮氣氣氛中800°C的殘?zhí)柯蕿?4.1%。(3)另外,將oAP-dds與聚砜(PSU)共混以改善聚苯并噁嗪的性能。用DSC對oAP-dds/PSU共混物的熱固化行為進(jìn)行了研究,采用掃描電鏡(SEM)觀測了PoAP-dds/PSU共混物的形態(tài),采用DMA對PoAP-dds/PSU共混物的動態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:PSU的加入降低了oAP-dds的固化放熱峰的峰頂溫度,掃描電鏡結(jié)果表明PoAP-dds與PSU相容性較差,室溫下PoAP-dds/PSU共混
8、物的儲能模量比PoAP-dds的低,損耗因子曲線上出現(xiàn)了多個峰。關(guān)鍵詞苯并噁嗪鄰烯丙基酚開環(huán)聚合硅氫化聚砜動態(tài)力學(xué)性能熱穩(wěn)定性ⅡAbstractAbstractBenzoxazines,whichcanbesynthesizedfromamines