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:
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简讯
热固性树脂苯并嗪氰酸酯固化反应研究(3)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】当固化温度为180 ℃时,能看见一个明显的放热单峰,温度在243 ℃附近。对比固化温度为140 ℃时,新出的放热峰已经消失不见。说明苯并噁嗪单体和氰酸酯
当固化温度为180 ℃时,能看见一个明显的放热单峰,温度在243 ℃附近。对比固化温度为140 ℃时,新出的放热峰已经消失不见。说明苯并噁嗪单体和氰酸酯单体共混后180 ℃固化程度比140 ℃时要高。
当固化温度为210 ℃时,依然能够看见一个放热的单峰出现,温度在270 ℃左右。这个温度处在苯并恶嗪单体自聚放热温度和氰酸酯单体自聚放热温度之间,与固化温度为140 ℃时作比较,很明显:苯并噁嗪单体和氰酸酯单体之间发生了新的反应,生成了新的结构的化合物。并且两种单体的固化程度已经得到了相当大的提高。
当固化温度为230 ℃时,从DSC图谱上已经不能够看见有放热峰出现,说明了苯并噁嗪单体和氰酸酯单体共混后在此温度下固化已经非常完全,生成了很稳定的高聚物。
为了更好的分析苯并噁嗪单体和氰酸酯单体共混后在不同的温度下固化,是否发生了新的反应以及新反应的产生受什么组分的影响,将苯并噁嗪单体(MBA-BOZ)与氰酸酯树脂单体(BADCY)不同温度固化后得到的样品进行红外吸收光谱测试,见图5~8。
对苯并噁嗪单体与氰酸酯单体共混后不同温度固化得到的产物的红外测试数据进行对比分析。
(1)对比固化温度为140 ℃与180 ℃时的红外数据
图5 苯并噁嗪单体与氰酸酯单体共混140 ℃固化后红外吸收谱图
图6 苯并噁嗪单体与氰酸酯单体共混180 ℃固化后红外吸收谱图
图7 苯并噁嗪单体与氰酸酯单体共混210 ℃固化后红外吸收谱图
当固化温度为140 ℃时,噁嗪环的吸收峰在938.90 cm-1,吸收强度大。吸收峰位于2 236.11 cm-1与2 270.45 cm-1处的—OCN官能团特征吸收峰仍然能够看见,但是吸收的强度已经相当的弱。在1 366.06 cm-1出现了—C=N官能团的特征吸收峰,并且在1 564.41 cm-1处出现了氰酸酯单体自聚形成三嗪环的特征吸收峰。表明:苯并噁嗪单体与氰酸酯单体共混在140 ℃时固化,—OCN官能团发生了反应形成了新的—C=N官能团;氰酸酯单体也发生了反应生成了新的三嗪环结构;噁嗪环基本上没有发生反应。同时有其他的吸收峰存在。
图8 苯并噁嗪单体与氰酸酯单体共混230 ℃固化后红外吸收谱图
当固化温度为180 ℃时,与固化温度为140 ℃相比:处于941.42 cm-1的噁嗪环特征吸收峰仍然存在,但是吸收的强度已经大大的降低,表明噁嗪环已经开始发生反应;—OCN的特征吸收峰已经完全消失,表明—OCN官能团几乎反应完全;在1 368.07 cm-1处—C=N官能团的特征吸收峰依然存在。吸收图谱中存在着不少的其他吸收峰,相对于固化温度为140℃时已经减少。
(2)对比固化温度为180 ℃与210 ℃时的红外数据
当固化温度为210 ℃时,与固化温度为180 ℃相比:特征吸收峰在2 237 cm-1与2 270 cm-1处的—OCN吸收峰已经完全的消失,—OCN官能团反应完全;特征吸收峰在940 cm-1处的噁嗪环吸收峰也完全消失,表明噁嗪环也反应几乎完全;处于1 376 cm-1的—C=N吸收峰与处于1 573.24 cm-1的三嗪环吸收峰依然明显,吸收强度都很剧烈。吸收图谱中还是存在其他的吸收峰,比固化温度为180 ℃时又减少不少。
(3)对比固化温度为210 ℃与230 ℃时的红外数据
当固化温度为230 ℃时,与固化温度为210 ℃相比:—OCN官能团、—C=N官能团与噁嗪环的特征吸收峰都已经完全的消失。只有在1 572.87 cm-1可以看见三嗪环的吸收峰。可以得到,固化温度为230℃时,苯并噁嗪单体与氰酸酯单体都已经发生了反应,生成了热稳定性更好的新结构。
对于两种单体的共混体系,为了探索不同温度固化时DSC曲线上出现的新放热峰,在进行红外图谱分析时,我们可以选择共混体系在140 ℃时固化为主要的分析对象,从而来解释DSC曲线上新放热峰出现的影响因素。
在140 ℃/2 h固化后样品的红外谱图上,以双酚A结构中甲基C—H在2 967 cm-1处的伸缩振动峰为内标,计算(A2237,2270/A2967)与(A947/A2967),分别代表—OCN与噁嗪环峰强的变化,结果见表3。
表3 不同基团的红外吸收变化Ⅰnternal standard(2 968 cm-1)—OCN(2 237,2 270 cm-1)Cyclotrimeric(1 570 cm-1) A2237,2270/A2967 A947/A2967未固化 225 1753 997 7.79 4.43 140 ℃ 77 95 455 1.23 5.90
从表3可以明显的看到,在140 ℃固化2 h后,—OCN的峰强显著下降,而噁嗪环的峰强几乎不变。说明a峰主要是—OCN的反应引起的,而与噁嗪环无关,噁嗪环在该温度(140 ℃)下几乎不发生反应。
从经过140 ℃固化2 h样品的红外谱图也证实,1 368 cm-1(—C=N)处的峰强确实增大了(表4)。说明体系中确实有—C=N结构生成。
文章来源:《热固性树脂》 网址: http://www.rgxsz.cn/qikandaodu/2021/0707/496.html
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