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苯并恶嗪开环聚合研究进展

苯并恶嗪开环聚合研究进展
然而,在过去一十多年里,尤其是90年代以前,有关苯并恶嚷开环聚合的基础研究和产
国家自然科学基金资助项目,批准号:59573()08
品开发进展卜分缓慢。一则可能是苯并恶l|秦的合成一般以:氧六环作溶剂、价格较贵、难以 实现i业化生产:二则可能是对苯爿‘恶嗪开环聚合的理论研究投入不够。至今,除Burke和 Rjess曾就苯并恶嗪与酚类化合物的氢转移开环聚台机理进行研究外,朱见国外任何相关内容 文章。实际上,并非环状结构都能开环聚台,即使发生r开环聚合,未必就能得到性能优良 的制品,而受到环状中间体自身的分子结构、聚合反应条件和催化剂种类等诸种因素的制约. 既有热力学方面的,也有动力学方面的影u自。冈此.我们一开始就把苯并恶嗪的开环聚台反 应研究放在重要位霞,并与,“品研制羊¨廊川开发紧密结合,从宏观到微观取得一系列有价值
苯并恶嗪开环聚合研究进展4
顾宜 高分子材料工程国家重点实验室
四川大学高分子材料科学与工程系,成都.6l0065
苯并恶嗪化台物或者称为3,4一二氢·1,3·苯并恶嗪(3,4-dIhydr0_l,3-benzoxazine,本文简 称为苯并恶嗪)是一类含杂环结构的中间体,一般由酚类化合物,伯胺类化合物和甲醛经缩 合反府制得。在加热和/或催化剂的作刚r,苯剪恶嗪咳发生开环聚合,生成含氮且类似酚醛 树脂的网状结构。因此,人们将这种新刑树脂亦称为开环聚台酚醛树脂。苯并恶嗪的合成及 开环聚合反麻路线示意如F:
和模压生产的配方组成和固化工艺参数。
从苯并恶嗪固化前后的红外光谱看,无论是热白聚或催化荆作用.苯并恶嗪环在940cm一
附近的特征吸收峰固化后完全消失,伴随在337加入,椒酚A型苯井恶嗪的凝胶化时间明显缩短、反席活化能减
小、起始同化温度(Dsc)从2lO℃降至150℃、132℃和130℃。

苯并恶嗪树脂的耐热改性研究进展

苯并恶嗪树脂的耐热改性研究进展
分 解 出大 量 的 C 对树 脂 起 到 一 定 的 阻 燃 作 用 _。 O, 1 3 1 赵 庆 来 ㈣在 MI [ 基 础 上 进 一 步 引 入 了 烯 丙 基 B9 ] 的 醚 官 能 团 ,合 成 了 新 的 苯 并 恶 嗪 化 合 物 3 (一 一 4 烯
丙 氧 基 ) 基 一 ,一 氢 一 一 Ⅳ一 来 酰 亚 胺 ) 13 苯 34 二 6( 马 一 一
表 2 苯 并 恶 嗪 树 脂 的 热 参 数
C oG o i a upn g等 l以 26 双 f一 氨 基 苯 甲 酰 1 5 一 4 二 J 氧 基 ) 苯 为 原 料 合 成 了 含 有 活 性 基 团— — 腈 基 腈 的 苯 并 恶 嗪 ( Z N) 在 氮 气 中 ,Z N 的 热 分 解 起 BC 。 BC 始 温 度 为 3 1℃ , . 为 4 7℃ ,0 4 T 0 8 0℃ 的 残 炭 率
2 0 还 具 有 较 低 的 黏 度 以及 较 宽 的 加 工 温 度 范 0 围 。 白会 超 等 [采 用 对 羟 基 苯 甲 醛 作 为 酚 源 合 成 6 1 了一 种 含 醛 基 的 苯 并 恶 嗪 ,比 普 通 单 环 苯 并 恶 嗪 的 热 固 化 峰 明 显 前 移 ,说 明醛 基 的 存 在 促 进 了 苯 并 恶 嗪 的热 固 化 , 其 反 应 机 理 有 待 进 一 步 研 究 。 但 氮 气 保 护 下 ,含 醛 基 苯 并 恶 嗪 树 脂 的 和 分 别 是 2 8 3 7℃ , 0 8, 9 8 0℃ 的残 碳 率 高 达 6 . , 56 % 比普 通 苯 并 恶 嗪 树 脂 高 2 % 。此 外 , 醛 基 苯 并 0 含 恶 嗪 树 脂 的 耐 热 温 度 为 2 1℃ 。 醛 基 的 加 人 提 高 2 L S e 出 n 将 呋 喃 基 团 引 入 苯 并 恶 嗪 中 , i hn g 由于 呋 喃 基 团 的 刚 性 结 构 .使 含 呋 喃 基 团 的 苯 并

苯并恶嗪聚合物耐热性能研究进展

苯并恶嗪聚合物耐热性能研究进展
单环苯并恶嗪的 T g 和残炭率分别为 1 3 0 ℃和 3 5 % ,在单环苯并恶嗪引入双马来酰亚胺基团后固 化物 Tg 和残炭率分别达到 250℃和 55%,且黏度增 长不大[5]。单体的聚合机理因引发剂的差异而有所 不同。研究发现即便同时在苯并恶嗪分子中引入氰 基和双马基团,体系的剪切黏度仍低于双环黏度[6]。 使用路易斯酸作催化剂可明显降低固化温度,增加 刚性,残炭率提高到 7 0 % 以上。
对于部分聚合物,如聚苯乙烯、聚甲基丙烯 酸甲酯、聚丙烯酸酯等,引入微量过渡金属元素可 提高阻燃性和耐热性;但过渡金属化合物并不是对 所有聚合物体系耐热性能的提高均起正面效应。有 研究报道,环氧树脂体系引入过渡金属导致耐热性 下降。究其原因,在于过渡金属与不同聚合物分子 链段的结合形式各异,导致聚合物受热分解机理 不同。
对含氰基或乙炔基苯并恶嗪的研究报道表明, 引入单个反应性基团对体系的黏度影响不大,但起 始分解温度、残炭率、T g 都能得到明显提高。通 过使用催化剂(如咪唑、己二酸等),可降低恶嗪环 的起始固化温度,使恶嗪环和乙炔基的聚合在不同 温度区间进行,避免集中放热对固化工艺造成 不利。
与普通热固性树脂相比,聚苯并恶嗪尽管有较 高的模量,但交联密度偏低,使用热固性树脂与苯 并恶嗪进行共聚提高固化物交联密度和 Tg 是改性研 究的另一个重点[7]。Ishida等人[8]对苯并恶嗪/环氧/ 酚醛体系进行了较为系统的研究,酚醛可作为苯并 恶嗪的催化剂和环氧的固化剂,环氧在降低体系 黏度的同时提高固化物的交联密度,而苯并恶嗪则 提供了足够的刚性和耐热性,三元组分复配使用 达到了提高材料综合性能的目的。李曹等人[9]使用 含磷环氧树脂、阻燃剂对苯并恶嗪进行改性,利用 P- N 的协同阻燃效应,得到了阻燃性能达 UL94- V0 级的基体树脂。

苯并恶嗪文章ppt课件

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苯并恶嗪的发展趋势
新应用领域的探索
科研人员正在积极探索苯并恶嗪在新 能源、生物医学等领域的应用,为其 发展开辟新的道路。
绿色合成技术的研发
为了实现可持续发展,苯并恶嗪的绿 色合成技术成为研究热点,旨在降低 生产过程中的环境污染。
05
苯并恶嗪的展望
苯并恶嗪的未来研究方向
1 2
深入研究苯并恶嗪的合成方法
苯并恶嗪的物理性质
总结词
苯并恶嗪的物理性质包括熔点高、难溶于水、可溶于有机溶 剂等。
详细描述
苯并恶嗪的物理性质包括较高的熔点,一般在200℃以上。 此外,苯并恶嗪难溶于水,但可溶于一些常见的有机溶剂, 如醇、醚、酮等。这些性质使得苯并恶嗪在制备高分子材料 和功能材料方面具有广泛的应用前景。
苯并恶嗪的化学性质
苯并恶嗪可与其他化合物反应合 成高分子材料,用于制造塑料、 纤维等。
化学合成
苯并恶嗪在有机合成中可作为重 要的中间体,用于合成其他有机 化合物。
04
苯并恶嗪的发展前景
苯并恶嗪的科研进展
苯并恶嗪的合成研究
近年来,科研人员不断探索新的合成 方法,以提高苯并恶改进
利用苯并恶嗪的生物相容性和生物活 性,开发生物医用材料,用于医疗器 械、生物工程等领域。
新能源领域
探索苯并恶嗪在新能源领域的应用, 如电池、太阳能电池等,提高能源利 用效率。
苯并恶嗪的未来发展潜力
新材料领域的明星
苯并恶嗪作为一种具有优异性能 的新型材料,在未来新材料领域
具有巨大的发展潜力。
环保可持续发展
苯并恶嗪的绿色合成方法和环保特 性,符合未来可持续发展的趋势, 具有广阔的发展前景。
跨学科应用领域
苯并恶嗪的应用领域广泛,可涉及 化学、物理、生物等多个学科,具 有跨学科的发展潜力。

低介电苯并(恶)嗪树脂的研究进展

低介电苯并(恶)嗪树脂的研究进展

低介电苯并(恶)嗪树脂的研究进展提纲:第一章:绪论1.1 研究背景和意义1.2 研究现状和存在问题1.3 研究目标和方法第二章:低介电苯并(恶)嗪树脂的合成及结构控制2.1 合成方法和工艺流程2.2 合成结构及性质表征2.3 结构控制方法和影响因素分析第三章:低介电苯并(恶)嗪树脂的物理化学性质3.1 介电特性及影响因素研究3.2 热稳定性及热解行为研究3.3 机械性能及形态表征研究第四章:低介电苯并(恶)嗪树脂的应用研究4.1 电子封装应用4.2 光学应用4.3 其他应用领域探索第五章:低介电苯并(恶)嗪树脂发展前景与展望5.1 市场需求分析及前景预测5.2 技术瓶颈与突破方向5.3 意义与展望参考文献1.1 研究背景和意义随着电子信息技术的快速发展,电子器件的功能不断升级,尺寸与性能的要求不断提高。

在这一背景下,如何降低电子器件中材料的介电常数,提高信号传输速度和数据传输质量,成为了当今电子材料研究领域急需解决的问题。

而低介电常数树脂作为将代替传统基板的新型基础材料,受到了广泛的关注。

目前,热塑性高分子材料是制备低介电常数材料的主要选择,包括了芳香族聚酰亚胺树脂、聚苯乙烯树脂等。

但是这些树脂在高性能电子器件中的应用还受到了一些限制,如成本高、制备难度大、尺寸不足等。

因此,开发一种性能稳定、制备简便、成本低廉的低介电常数树脂是一项具有重要意义的课题。

低介电苯并(恶)嗪树脂是一种具备优秀性能的新型低介电常数材料,并且具有良好的热稳定性、机械强度、化学稳定性等特点。

因此,其在电子封装、纳米电子器件的制备等方面具有很广泛的应用前景。

近年来,越来越多的学者们进行了逐渐深入的研究,取得了一系列重要的研究成果,并且积极探索低介电苯并(恶)嗪树脂的性能优化和应用领域。

1.2 研究现状和存在问题低介电苯并(恶)嗪树脂自提出以来,研究人员们进行了广泛的研究探索,探究了不同的制备方法、结构优化、孔径控制和应用研究等方面。

苯并恶嗪行业发展

苯并恶嗪行业发展

苯并恶嗪行业发展苯并恶嗪(英文名:carbostemazine),是一种非典型抗精神病药物,常用于治疗精神分裂症、情感性精神障碍等疾病。

其发展历程可追溯到上世纪50年代,随着药物研发技术的提高和临床需求的增加,苯并恶嗪逐渐得到广泛应用,并呈现出稳步增长的发展态势。

苯并恶嗪行业的发展受多个因素影响。

首先,临床研究表明苯并恶嗪具有较好的疗效和安全性,能够有效改善患者的症状和生活质量,因此受到了医生和患者的广泛认可与接受。

其次,随着人们对心理健康问题重视度的提高,精神疾病的患病率呈现上升趋势,进一步推动了苯并恶嗪市场的需求。

同时,政府的政策支持和医保政策的调整也为苯并恶嗪行业的发展提供了有利条件。

苯并恶嗪的市场竞争逐渐加剧。

随着该药的广泛应用,市场上涌现出了许多苯并恶嗪的生产厂家和品牌,形成了较为庞大的市场竞争格局。

为了获取市场份额,厂家们通过加大产品研发投入,不断提高产品质量和安全性,降低产品价格等方式来提高自身竞争力。

此外,市场竞争还促使企业加强与医院、药店等渠道的合作,拓展销售渠道和增强市场占有率。

未来苯并恶嗪行业可能面临一些挑战。

首先,随着医生和患者对药物治疗效果和安全性的要求提高,苯并恶嗪的质量标准不断提高。

药品企业需要不断创新,提高产品质量和疗效,以满足市场需求。

其次,市场竞争激烈,厂家之间的竞争将进一步加剧。

企业需要提升自身综合实力,降低生产成本和销售价格,提高市场占有率。

此外,药品监管趋严也将对苯并恶嗪行业产生影响,企业需要严格按照法规进行生产和销售活动,保证产品质量和安全性。

总之,苯并恶嗪行业近年来取得了可观的发展成果。

随着人们对精神健康重视度的提高和医学科技的不断进步,苯并恶嗪市场前景广阔。

然而,面对激烈的市场竞争和严格的监管要求,企业需要不断创新,提高产品质量和安全性,才能在行业中保持竞争优势。

苯并恶嗪研究进展1

苯并恶嗪研究进展1

耐热性
固化收缩,内应力 成本(性能价格比)
新树脂 ?
2
苯并噁嗪树脂
3
苯并噁嗪树脂是近年来新兴的性能优良 的热固性树脂,有以下特点:
➢ 原料来源广泛,灵活的分子设计性。 ➢ 开环聚合,不放小分子; ➢ 开环后形成类似酚醛树脂的交联网络结构 ➢ 固化零收缩或略显膨胀; ➢ 良好的成碳特性; ➢ 具有优良的耐热性、机械性能和耐腐蚀性;
4
苯并噁嗪的研究进展
1944年,Holly与Cope 发现苯并噁嗪 1949年,Burke合成一系列苯并噁嗪化合物 1973年,Schreiber报导制备酚醛塑料、申请专利 1990年,Ishida
合成、热聚合反应动力学、 体积膨胀效应、氢键结构、 热稳定性 阻燃性和介电性能 2000年 全面发展,专利70余项

• 从而满足模压、层压、以及RTM工艺等的不同
要求。
10
很强的分子设计性
OH |
+ 2CH O + 2
NH |2
R1
R2
O N__
R1
N
O
O
N
R3
R4
CH2
R2
低分子量多官
能单环苯并恶

低分子量多官能多 环苯并恶嗪
活性侧基R1、R2、R3、R4=H、-CH2-CH=CH、-CH=CH2、-CH2-C=CH、 -CH2-C=C-CH2-、-C=N、-C=CH等
CH
O N CH
(EP-BOZ)
14
表1 粒状多苯并噁嗪中间体固体主要性能
测试项目
测试结果
软化点,℃
90
凝胶化时间
s/160±1℃,
237
游离酚(胺),%

苯并恶嗪树脂的合成及其改性的研究进展

苯并恶嗪树脂的合成及其改性的研究进展
结构进行 了表 征。并用 I 、 R 差示 扫描量 热 ( S ) D C 和热失重 ( G) T 测试 了其热性能 。结果 发现 , 完全 固化后 的材料在氮 气保护下 ,0 ℃ 的残 炭率 可达 7 % , 空气 中( 2 %氧 80 0 在 含 0 气 )0  ̄ 时 的残炭率可达 6 % 。而且氰基 的引入提高 了苯 60C 4 并恶嗪的 , 2 0C。 为 5 ̄
比双酚单胺类 B Z体系具有较 高的分解 温度和 良好 的耐高 O
温 性 能 , 3 0 时 无 热 失 重 ,0  ̄ 时 的 残 炭 率 均 超 过 其 0% 70C
4%, 0 说明该双酚二 胺类 B Z体 系是 一种 良好 的耐高温 材 O 料 , 以用于耐 高温胶粘 剂的制备 。白会 超等 以对羟基 可 苯 甲醛 、 苯胺 、 甲醛为主要原料 , 以三氯 甲烷和二氯甲烷 为溶 剂, 合成 了含醛基的苯并恶 嗪 中间体 。结 果表 明, 含醛基 的 苯并恶 嗪 中 问 体 在 氮 气 保 护 下 , 0 ℃ 的 残 碳 率 高 达 80
恶 嗪树脂进行改性 , 发现随 A B T N含 量 的增 加 , 树脂 的黏度
增 加 较 快 , 嗪环 开 环 反 应 温 度 降 低 。采 用 扫 描 电子 显 微 镜 恶 ( E 对 橡 胶 改 性 苯 并 恶 嗪 树 脂 的 断 面 进 行 了 分 析 , 现 S M) 发
苯并恶 嗪树脂共 聚 , 发现二胺型苯并 恶嗪与双恶唑啉的共聚 能使 聚合物 的交联密度变大 , 进而提高二胺 型苯并恶 嗪树脂 基层 压板 的 , 达 2 0C。同时 , 可 5 ̄ 聚合物 的耐热性 得 到提 高 , 0C时残炭率 达到 5 % 。李玲等 采用 双马来酰 亚胺 7  ̄ 0 4
高 B—B Z 的韧 性 , T N用 量 为 1 时 , 脂 的 拉 伸 强 度 O CB O份 树

苯并恶嗪研究进展7

苯并恶嗪研究进展7

密度— 密度—温度曲线分析
• 对甲酚型苯并噁嗪的密度—温度曲线
1.25 1.20
Density (g/cm3)
1.15 1.10 1.05 1.00 0 50 100 150 200
Temperature (℃) ℃
Fig.4Fig.4-11 Density changes as a function of temperature for B(2) monomer(◆ monomer(◆) and polymer(○) polymer(○
密度— 密度—温度曲线分析
• 双酚A型苯并噁嗪的密度—温度曲线
1.22 1.20
Density (g/cm3)
1.18 1.16 1.14 1.12 0 50 100 150 200
Temperature (℃) ℃
Fig. 4-10 Density changes as a function of temperature for B(1) 4monomer(◆ monomer(◆) and polymer(○) polymer(○
密度— 密度—固化时间曲线分析
• 180℃
1.5 1.4
Density (g/cm3)
1.3 1.2 1.1 1.0 0 5 10 15
Cure time (h) Fig.4Fig.4-3 Room temperature density changes of the isothermal curing of
体积收缩率分析
Tab.5Tab.5-1 Density and apparent shrinkage of different benzoxazine systems
System Density (g/cm3) Monomer BOZ BOZ/C(1) BOZ/C(2) BOZ/EBOZ/E-44/C(1) E-44/MDA 1.2030 1.2026 1.2030 1.2030 1.1998 Polymer 1.1854 1.1885 1.1870 1.1867 1.1989 Shrinkage (%) ―1.48 ―1.19 ―1.37 ―1.37 ―0.075

苯并恶嗪研究进展8

苯并恶嗪研究进展8
采用TGA-IR联用方法研究影响苯并噁 嗪树脂成碳率的分子结构 上的因素。
OH OH CH2 N CH2
Cured SRBOZ precursors:
OH
OH CH2 CH2 N CH2 CH 2 OH OH
Cured DRBOZ precursors:
OH
Cured MDABOZ precursors:
博士生:裴顶峰, 刘欣,黄毅, 向海 硕士生:鲁在君,郑靖,钟赤峰,韩辉, 纪凤龙 凌鸿 叶朝阳
SRBOZ中间体和DRBOZ中间体固化产
物的分解过程中胺类先于酚类释放,
MDABOZ中间体固化产物的分解过程 中胺类与酚类同时释放。 与SRBOZ中间体固化产物分解过程相 比,DRBOZ中间体固化产物和MDABOZ 中间体固化产物的分解产物中属于交联 网络骨架部分上的1,4取代和1,2,4取代
苯环开始释放的温度更高,量也更少。
Tf

ln(
ER 1 Zt f ln(1 CC )
)
(2)
B :--------升温速率 C :--------转化率 t :--------时间 Z :--------频率因子(min-1) E :--------反应活化能(J/mol) T :--------温度(Kelven) Tf :--------转化率CC时,某特定温度时的使用寿命;
Activation Energy log(Preexp.Factor) Activation Energy log(Preexp.Factor) kJ/mol 299.9 223.3 197.0 211.8 217.9 202.7 195.5 205.5 205.3 199.2 1/min 29.45 20.63 17.26 17.67 16.99 14.99 13.75 13.81 13.23 12.33 kJ/mol 271.1 270.5 266.3 250.7 312.2 341.1 356.0 371.6 377.1 398.0 1/min 25.39 23.68 21.80 19.21 22.49 23.23 23.20 23.37 22.89 23.27

苯并恶嗪树脂阻燃改性研究进展

苯并恶嗪树脂阻燃改性研究进展

苯并噁嗪树脂阻燃改性研究进展苯并噁嗪是一类经开环聚合得到的新型酚醛树脂,具有良好的耐热性、阻燃性,并且在固化时不释放出小分子物质。

苯并噁嗪虽然具有较好的阻燃性能,但仍不能满足某些应用场合需要。

本文介绍了含磷、含硅以及含其他官能团的阻燃剂用于苯并噁嗪体系的阻燃效果。

标签:苯并噁嗪树脂;热固性;阻燃剂中国分类号:TQ314.24+8 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2013)10-0083-04苯并噁嗪树脂结构类似于酚醛,具有诸如固化接近零收缩(其他热固性树脂在最佳固化条件下也会收缩2%~6%[1]),低吸水性,部分苯并噁嗪树脂Tg高于固化温度,高残碳率,固化不需要强酸作催化剂以及固化时不释放出有毒气体等特性[2]。

苯并噁嗪也具有与酚醛树脂类似的阻燃性和耐热性,但并不能满足高阻燃场合的要求,需进行阻燃改性。

之前普遍采用的卤系阻燃剂,由于燃烧时产生有害烟雾,目前许多国家已限制或者禁止使用。

聚合物材料阻燃性能的测试方法主要有以下3种[3]:(1)UL-94测试,用来评价材料在被点燃后自熄灭能力,阻燃等级按V-2、V-1、V-0的顺序递增;(2)极限氧指数(LOI),表示聚合物在氧气和氮气混合气体中可以燃烧时氧气的最小体积分数,越高表示材料的阻燃性能越好;(3)锥形量热仪,是表征材料燃烧性能最为理想的试验仪器,其试验环境同材料的真实燃烧环境接近,所得数据能够客观评价材料的燃烧行为,主要数据包括点燃时间、热释放速率、烟气释放等。

1 金属水合物阻燃剂金属水合物型阻燃剂主要包括氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)等。

由于这一类阻燃剂对环境和人体没有明显的危害,因此可归为环境友好型阻燃剂[4]。

凌鸿等[5]采用氢氧化铝作为阻燃剂,与自制的二苯甲烷二胺型苯并噁嗪树脂混合。

实验结果显示,氢氧化铝添加量达20%以上时,阻燃效果良好,UL-94测试可达V-0级。

郝志勇等[6]采用氢氧化镁添加到玻璃纤维增强BZ(苯并噁嗪)/EP (海因型环氧树脂)中,材料本身为V-0级,氢氧化镁的添加起到了良好的抑烟效果。

苯并

苯并

苯并噁嗪改性研究进展韩小勇,王汝敏,闫超,刘新林(西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安710129)摘要:苯并噁嗪是一种类似于酚醛树脂结构的新型树脂,具有低黏度、低收缩率、低介电常数和良好的分子设计性等特点,同时又具有脆性、固化温度高和热稳定性不够高等缺点。

从分子设计、共混改性和固化工艺三个角度阐述了苯并噁嗪的改性方法,并指出其今后的发展方向。

关键词:苯并噁嗪;分子设计;共混;固化工艺;热稳定性中图分类号:TQ323.1文献标识码:A文章编号:1004-2849(2010)12-0057-06收稿日期:2010-10-19;修回日期:2010-11-11。

作者简介:韩小勇(1985-),四川内江人,在读硕士,主要从事高分子材料制备与改性等方面的研究。

E-mail :hanxiaoyong2480@ 通讯作者:王汝敏。

0前言苯并噁嗪是含有氧、氮六元杂环的新型树脂,它能通过开环反应生成类似酚醛树脂(PF )的结构。

该化合物是Holly 和Cope 在1994年进行Mannich 反应中意外发现的,它不仅具有传统PF 良好的阻燃效果和耐化学性能,而且具有低黏度、低收缩率、低介电常数和良好的分子设计性等优点,可在无催化剂的情况下加热固化,且无小分子放出[1]。

苯并噁嗪可广泛应用于耐烧蚀材料、复合材料基体、电子封装和其它高填充体系等领域,其基本结构如图1所示。

同时,苯并噁嗪具有脆性、固化温度高和热稳定性不够高等缺点,所以,在实际应用中,通常要对其进行改性。

苯并噁嗪改性方法通常有三种:一是改性单体,在单体中引入刚性基团或可聚合的功能基团;二是与其他高性能树脂或弹性体共混;三是与诸如纳米金属氧化物、黏土和增强纤维等进行共混。

1改性单体从分子设计的角度来看,可用不同的酚类或胺类化合物,合成具有不同结构的单体,从而改进固化体系的性能。

1.1改性主链从主链的角度来看,可在主链中引入刚性基团,提高其耐热性能。

Agag [2]等通过4,4′-二氨二苯砜(DDS )和苯酚反应合成了3,3′-[4,4′-磺酰基二(1,4-苯基)]二(3,4-2H-1,3-苯并噁嗪),该树脂的T g =203℃,T 5[w (质量损失)=5%]=324℃,T 10[w (质量损失)=10%]=368℃,热稳定性要比BA-a[6,6′-二(3-苯基-3,4-2H-1,3-苯并噁嗪基)丙烷]要好,BA-a 的结构式如图2所示。

苯并恶嗪研究进展6

苯并恶嗪研究进展6

二氯酚型
对甲酚型
聚苯并噁嗪单链结构的模拟
• 二氯酚型聚苯并噁嗪(含醚键结构) 二氯酚型聚苯并噁嗪(含醚键结构)
能量高,不稳定

Fig.7Fig.7-4 Structure of enegy-minimized isolated chain of polybenzoxazine (Ⅰ) enegy(Ⅰ left― left―full view right― right―end view
聚苯并噁嗪单链结构的模拟
Tab.7Tab.7-6 Decomposition of the energy (kcal mol-1 of chains) for the isolated chains
Component Bond Angles Torsions Inversions Van de Waals Electrostic Total Energy Ⅰ 46.31 88.28 75.13 0.44 75.59 -82.71 143.61 Ⅱ 53.01 99.55 -25.89 0.12 119.65 -68.00 97.49 Ⅲ 49.68 120.10 -6.22 0.19 131.43 -107.73 124.08 Ⅳ 59.24 101.86 -49.38 0.24 120.38 -139.34 11.95 Ⅴ 49.98 71.59 16.81 0.47 152.35 -162.11 47.17
• 由单个大分子链能量组成来看,二氯酚型聚苯并噁嗪的能量大于 由单个大分子链能量组成来看, 对甲酚型聚苯并噁嗪,且含醚键结构的大分子链能量较高,较不 对甲酚型聚苯并噁嗪,且含醚键结构的大分子链能量较高, 稳定。 稳定。 • 对非晶形的分子水平的聚苯并噁嗪结构进行了表征,得到了一些 对非晶形的分子水平的聚苯并噁嗪结构进行了表征, 重要的物理参数。由其中的均方末端距与均方回转半径参数来看, 重要的物理参数。由其中的均方末端距与均方回转半径参数来看, 二氯酚型聚苯并噁嗪比对甲酚型聚苯并噁嗪分子链的刚性较大。 二氯酚型聚苯并噁嗪比对甲酚型聚苯并噁嗪分子链的刚性较大。 • 由两种聚苯并噁嗪的力学性能预测结果可知,二氯酚型聚苯并噁 由两种聚苯并噁嗪的力学性能预测结果可知, 嗪的本体模量与杨氏模量均比对甲酚型聚苯并噁嗪的大, 嗪的本体模量与杨氏模量均比对甲酚型聚苯并噁嗪的大,这与其 结构中氯原子的存在与分子链的刚性有关。 结构中氯原子的存在与分子链的刚性有关。

苯并恶嗪改性研究进展

苯并恶嗪改性研究进展

J f 通过 1 ( 羟 苯基 ) 咯一2, 二 酮分 i3 n1 等 一 4一 吡 5一 别 和 4 4一 , 二氨 基二 苯醚 、 , 二氨基 二苯 基 甲烷 、 4 4一 14一 (一 , 二 4 氨基 苯 氧基 ) 苯和 4, (一 苯氧基 ) 4一 p 二 双
作 者 简介 : 小 勇 (9 5 ) 四 川 内 江 人 , 读 硕 士 , 要 从 事 高分 子 材 料 制 备 与 改 性 等 方 面 的研 究 。E ma :a xayn2 8 @s aCH 韩 1 8一 , 在 主 - i bnioog 4 0 i . ] l n O
好 的分子 设计性等 特点 , 时又具有 脆性 、 同 固化 温 度 高 和 热 稳 定 性 不 够 高 等 缺 点 。从 分 子 设 计 、 混 改 性 共 和 固 化 工 艺 三 个 角 度 阐 述 了苯 并 嗯 嗪 的 改 性 方 法 , 指 出 其 今 后 的 发 展 方 向 。 并 关键 词 : 并 嗯 嗪 ; 子设 计 ; 混 ; 苯 分 共 固化 工 艺 ; 稳 定 性 热
通讯作者 : 汝敏。 王
5 8
中 国胶 粘 剂
第 1 卷第 1 期 9 2
苯胺 等合 成 了一 系列 苯并 嘿嗪 和马来 酰亚 胺 的共 聚 物 ,固化 体 系表 现 出 了优 异 的热 性 能 :
6 %左右 且加 工性能 良好 。 0 针对树脂 的脆性 , 可向主链 引入一些柔性链 , 在小
纳 米金 属氧化 物 、 黏土 和增强 纤维 等进 行共 混 。
图 2 BA— 的 结 构 式 a
Fi 2 S r c u eo g. tu t r fBA—a
1 改性 单 体
从分 子设计 的角 度来 看 ,可用 不 同的 酚类或 胺

苯并恶嗪树脂的研究进展

苯并恶嗪树脂的研究进展
式中 $ 0&1 氢 % 卤素原子 " 烷基 " 烷氧基等 &
为零 ! 优于环氧和不饱和聚酯树脂 "B! 和 CB! 的成型收缩率 & 在机械强度方面 ! 苯并噁嗪 树脂的拉伸模量 % 拉伸强度 % 断裂伸长率等 方面的性能均在酚醛 % 环氧树脂之上 & 在电 性能方面 ! 比如说以双酚 D 和苯胺为原料合 成 的 苯 并 噁 嗪 预 聚 物 (E%+) ! 其 固 化 物 从 常 温至 &FG! H ! 介电常数随波长变化很小 ! 几 乎为一常数 "IJ<"=& 在阻燃性 能方面 ! 当苯 并噁嗪树脂用作印刷电路板的胶粘剂 ! 与卤 代环氧树脂相比 ! 在加工性能 % 介电性能相 同的条件下 ! 聚苯并噁嗪燃烧烟雾的浓度 %
" 此 外 " +,$* 年 间 94::4;5<==<> 研
究了苯并噁嗪涂料%,&" +,$,?+,," 年间 " 俄 国 @2)5)2;4A 将苯并噁嗪用作酚醛树脂固化 剂
%+"BC ++&
" +,,7 年 日 本 科 学 家 将 其 应 用 于 摩
%+.&
擦 材 料 %+!&" !""! 年 日 本 科 学 家 又 将 其 用 作 半导体材料的密封树脂胶 $ ," 年代以来 "
T
U
酚醛 环氧树脂
拉伸模量 VWXH 拉伸强度 VZXH 断裂伸长率 V[ 弯曲模量 VWXH 弯曲强度 VZXH 冲击强度 V^_$ED72 ^9Y5> EE 厚 2
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4.6 93.6 2.2
4.9 160.1
5.2 64 1.3
4.5 126
2.89 75 3.4
3.30 132
4.5 81 2.2
4.2 119
二胺型RTM苯并噁嗪树脂体系性能研究
固化产物的性能研究——复合材料机械性能研究
Mechanical Properties of Glass Fiber/BB Composite
[
0.2
[
1
0.2 0.1
0 0 50 100 150 200 250
0.0 300
Temperature (°C)
Sample BB
E′ initial (GPa) 4.2
E′onset (℃ ) 194.0
[
E"max (℃ ) 214.4
Tanδ max (℃ ) 222.4
二胺型RTM苯并噁嗪树脂体系性能研究
☻二胺型改性RTM苯并噁嗪树脂体系
二胺型改性RTM苯并噁嗪树脂体系性能研究
活性稀释剂对工艺性能的影响
0.50 0.45 0.40
BS64, 80 C o BB, 100 C
o
Viscosity (Pa.s)
0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0 50 100 150 200 250
Properties Result
Flexural Strength (MPa) Warp Weft Flexural Modulus (GPa) Warp Weft
662 546 30 23
二胺型RTM苯并噁嗪树脂体系性能研究
小结
BB树脂具有良好的成型工艺性
BB树脂可在180℃下固化,但要提高性能,还需进行后 处理 BB树脂固化产物具有好的耐热性能 BB树脂固化产物和复合材料具有优良的机械性能
加入S-BOZ,可使 粘度大幅下降, 工艺性更好。 0.17 Pa•s 240 min
Time (min)
Viscosity of BB and BS64 versus time
Viscosity<0.3 Pa•s
Temperature (oC)
Viscosity of BB versus temperature
二胺型RTM苯并噁嗪树脂体系性能研究
0.50 0.45 0.40
BB, 100 C o BB, after 9 months, 100 C o BB, after 12 months, 100 C
低粘度苯并恶嗪树脂及复合材料
A NEW TYPE OF RTM BNZOXAZINE
☻二胺型RTM苯并噁嗪树脂体系
二胺型RTM苯并噁嗪树脂体系性能研究
工艺性能研究
0.40
BB, 100 C
o
0.35
0.33 Pa•s 240 min
Viscosity (Pa.s)
0.30
0.25
二胺型RTM苯并噁嗪树脂体系性能研究
固化产物的性能研究——DMA研究
0.8
BB
5 0.7 0.8 4
] Flex Storage Modulus (GPa)
] Flex Loss Modulus (GPa)
0.6
] Tan Delta
0.6
ห้องสมุดไป่ตู้0.5
3
0.4 0.4
2
0.3
The dynamic mechanical spectrum of BB: () Flexural Storage Modulus; () Flexural Loss Modulus; and () Tan δ
0.20 0 50 100 150 200 250
Time (min)
Viscosity of BB versus time
二胺型RTM苯并噁嗪树脂体系性能研究
4.5 4.0 3.5 3.0
BB
Viscosity (Pa.s)
2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 60 80 100 120 140 160 180 200
o
Viscosity (Pa.s)
0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0 50 100 150 200 250
BB树脂 有很好 的储存 稳定性
Time (min)
Viscosity of BB versus time, after stored for 9 months(●) and 12 months(▲)
固化产物的性能研究——机械性能研究
Mechanical properties of BB resin casts
Property Tensile properties Modulus (GPa) Strength (MPa) Elongation at break (%) Flexural properties Modulus (GPa) Strength (MPa) BB B-a RTM 6 QY8911-4
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