期刊信息
主办:天津市合成材料工业研究所有限公司
主管:天津渤海化工集团有限责任公司
ISSN:1002-7432
CN:12-1159/TQ
语言:中文
周期:双月
影响因子:0.254658
数据库收录:
北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);化学文摘(网络版);中国科学引文数据库(2011-2012);中国科学引文数据库(2013-2014);中国科学引文数据库(2015-2016);中国科学引文数据库(2017-2018);中国科学引文数据库(2019-2020);日本科学技术振兴机构数据库;中国科技核心期刊;期刊分类:有机化工
期刊热词:
简讯
热固性树脂苯并嗪氰酸酯固化反应研究(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】反应流程方程式[4~5]如图1: 1.4 苯并嗪与氰酸酯共混 苯并噁嗪单体与氰酸酯树脂单体按照摩尔比1:1配比进行称量。25 mL烧杯中,丙酮做溶剂,80 ℃烘箱中
反应流程方程式[4~5]如图1:
1.4 苯并嗪与氰酸酯共混
苯并噁嗪单体与氰酸酯树脂单体按照摩尔比1:1配比进行称量。25 mL烧杯中,丙酮做溶剂,80 ℃烘箱中溶解,并不时的进行搅拌。全部溶解后,透明无色液体。80 ℃旋转蒸发除溶剂。
除去溶剂后,得到胶状黏稠液体。留取少量的试样后,将胶状黏稠液体分装到4个小铝盒中,100 ℃下真空干燥1 h后进行固化,后按140 ℃/2 h,180℃/2 h,210 ℃/2 h,230 ℃/3 h四个阶段固化,并分别取样研究。
2 实验结果与讨论
2.1 苯并嗪单体与氰酸酯树脂单体DSC
图1 二胺型苯并噁嗪单体制备流程
便于对固化实验温度的掌握,分别对苯并噁嗪单体(MBA-BOZ)与氰酸酯树脂单体(BADCY)的固化温度进行了DSC测试见图2。
图2 苯并噁嗪单体与氰酸酯树脂单体的DSC测试图
苯并噁嗪单体进行开环聚合,热固化形成聚苯并噁嗪,这实际上是一个Mannich碱桥多酚。而氰酸酯单体则是热聚合成三聚氰酸酯[6~7]。
由DSC曲线可以看出苯并噁嗪单体(MBA-BOZ)的固化温度在240.2 ℃,氰酸酯树脂单体(BADCY)固化温度在331.8 ℃。并且峰比较尖锐,同时峰的面积比较的小,可见得到的苯并噁嗪单体(MBA-BOZ)和氰酸酯树脂单体(BADCY)的纯度较高。
2.2 苯并嗪单体与氰酸酯树脂单体混合后DSC
为了更好的研究混合体系的固化反应历程,采用DSC对苯并噁嗪单体(MBA-BOZ)与氰酸酯树脂单体(BADCY)混合后的样品进行扫描,见图3。
图3 苯并噁嗪单体与氰酸酯树脂单体混合后的DSC测试图
DSC曲线图上共出现明显的4个峰,标注为a,b,c,d,四个峰对应的温度分别标为a:179.9 ℃,b:226.8 ℃,c:240.1 ℃,d :287.9 ℃。
由于苯并噁嗪单体和氰酸酯单体共混后固化的过程中发生了反应,图3中四个峰值的温度均显示,苯并噁嗪和氰酸酯自身发生自聚以外,它们之间也发生了一定的反应,为了更好的比较和了解各个峰对应的反应,将图2和图3的DSC曲线中的峰值列于表2中并作出分析。
表2 不同峰的最高固化温度MBA-BOZBADCY a b c d温度 /℃ 240.2 331.8 179.9 226.8 240.1 287.9
从表2中,对比图2中的苯并噁嗪单体自聚峰与图3中的c:240.1 ℃峰可见:苯并噁嗪单体与氰酸酯单体共混后进行热固化的过程中,仍然有苯并噁嗪单体的自聚,而且苯并噁嗪单体的自聚反应在共混的体系中占据主要的部分。
图3中的a,b,d峰都是苯并噁嗪单体(MBA-BOZ)与氰酸酯树脂单体(BADCY)混合后才出现的新峰,这三个新峰对应的温度在图13中都没有找到能与之对应的值,由此三个新峰说明了除了苯并噁嗪单体的自聚,两种单体在固化的过程中,发生了新的聚合反应。
图2中可以看出氰酸酯自聚峰在331.8 ℃,而图3中峰出现的位置都没有高于300 ℃,我们推断:苯并恶嗪单体与氰酸酯单体共混后热固化的体系中没有氰酸酯单体的自聚或者氰酸酯单体自聚温度受到了影响,新的聚合反应使得氰酸酯树脂原来的自聚峰消失或者发生向较低的温度偏移。
2.3 苯并嗪单体与氰酸酯树脂单体共混固化反应后表征
苯并噁嗪单体(MBA-BOZ)与氰酸酯树脂单体(BADCY)共混后按照一定的程序升温法进行固化处理,针对固化反应的历程,实验中不同温度下取出的样品,继续用DSC进行扫描分析,见图4。
图4 不同温度固化样品的DSC分析
上面的DSC曲线表明,固化的温度越低,就能明显的看见苯并噁嗪单体(MBA-BOZ)与氰酸酯树脂单体(BADCY)各自的自聚峰。但是随着固化温度的上升,两种单体的自聚峰会逐渐的变小,曲线的整体趋于平缓。当固化温度为230 ℃是,两种单体的自聚峰全部消失,说明固化已经完全。
当固化温度为140 ℃时,能看见明显的两个放热峰,其中一个峰温度是240 ℃左右,很显然就知道这是苯并恶嗪单体自聚的放热峰。另外一个峰相对于苯并恶嗪单体自聚的放热峰,温度在213 ℃附近,很显然,这个放热峰不是先前氰酸酯单体的自聚放热峰。
进行推断:体系中只含有两种单体,明显能看出温度在240 ℃左右的苯并噁嗪自聚峰,新峰不是先前氰酸酯单体的自聚放热峰,那么两种单体共混140 ℃固化的体系中,必然发生了新的化学反应。这个化学反应可能是氰酸酯单体在某些因素的影响下,自聚的放热峰向低温的方向发生了移动,或者有新的化学反应的产生。
文章来源:《热固性树脂》 网址: http://www.rgxsz.cn/qikandaodu/2021/0707/496.html
上一篇:热固性树脂板的溶剂溶解资源化基础研究
下一篇:热分析技术在热固性树脂研究中的应用