新型双马来酰亚胺单体的制备与表征

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二苯醚双马来酰亚胺树脂

二苯醚双马来酰亚胺树脂

二苯醚双马来酰亚胺树脂摘要:1.简介二苯醚双马来酰亚胺树脂2.特性与应用领域3.制备与工艺4.市场前景与挑战5.总结正文:一、简介二苯醚双马来酰亚胺树脂二苯醚双马来酰亚胺树脂(DBME)是一种高性能的复合材料,具有出色的耐热性、耐腐蚀性和高强度。

其主要由二苯醚、双马来酰亚胺单体经过聚合反应而成,广泛应用于航空航天、国防、电子、化工等领域。

二、特性与应用领域1.耐热性:二苯醚双马来酰亚胺树脂在高温环境下具有优异的稳定性,能承受长时间的高温作用,不易分解。

2.耐腐蚀性:DBME具有良好的抗腐蚀性能,能在腐蚀性介质中保持稳定,适用于化工设备和建筑材料等领域。

3.高强度:DBME具有较高的力学强度,可用于制作航空航天、国防等高强度结构件。

4.应用领域:二苯醚双马来酰亚胺树脂已广泛应用于航空航天、国防、电子、化工、交通运输等领域。

三、制备与工艺1.制备:二苯醚双马来酰亚胺树脂的制备主要采用聚合反应,将二苯醚和双马来酰亚胺单体在催化剂的作用下进行聚合。

2.工艺:制备过程包括预处理、聚合、固化、后处理等步骤。

其中,预处理包括原料的干燥、粉碎和筛选;聚合过程中,催化剂的选用和反应条件对树脂性能具有重要影响;固化是将树脂转化为三维网络结构,提高其力学性能;后处理包括打磨、钻孔、切割等,以满足不同应用领域的需求。

四、市场前景与挑战1.市场前景:随着科学技术的不断发展,对高性能复合材料的需求不断增加,二苯醚双马来酰亚胺树脂在航空航天、国防等领域的应用前景广阔。

2.挑战:制备过程中,催化剂的选择和反应条件控制对树脂性能至关重要;此外,降低生产成本、提高生产效率以及环保要求也对行业发展带来挑战。

五、总结二苯醚双马来酰亚胺树脂作为一种高性能复合材料,具有优异的耐热性、耐腐蚀性和高强度,广泛应用于航空航天、国防、电子、化工等领域。

制备过程中,催化剂的选择和反应条件控制对树脂性能至关重要。

随着市场需求的增长,行业面临着降低生产成本、提高生产效率和环保等方面的挑战。

n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺 自由基聚合

n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺 自由基聚合

一、概述n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺是一种具有重要应用潜力的双马来酰亚胺单体,在有机合成和聚合反应中具有广泛的应用。

其自由基聚合反应是一种重要的聚合方法,可以通过自由基引发剂引发进行高效的聚合反应,得到具有特定结构和性能的聚合物。

二、n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺的结构特点和合成方法n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺是一种含有双马来酰亚胺基团的化合物,具有分子内亲核与亲电反应的双重性质。

其结构特点使得其在聚合反应中具有较高的反应活性和选择性。

合成该化合物的方法主要有热聚合法、溶液聚合法和悬浮聚合法等多种方法,其中溶液聚合法是一种较为常用的方法,具有较高的产率和纯度。

三、n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺的自由基聚合反应机理n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺的自由基聚合反应是一种重要的聚合方法,其反应机理主要包括引发、传递和链延伸三个步骤。

在聚合反应中,引发剂首先引发单体的自由基聚合,形成较短的聚合链;这些较短的聚合链之间发生传递反应,形成更长的聚合链;不断进行链延伸,直至所有的单体被聚合。

这种聚合反应机理具有较高的反应效率和产率,适用于大规模生产。

四、影响n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺自由基聚合反应的因素n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺自由基聚合反应受多种因素的影响,包括引发剂的选择、温度、溶剂和反应时间等因素。

其中,引发剂的选择对聚合反应的效果影响较大,不同的引发剂会对聚合物的结构和性能产生显著的影响;温度和反应时间对聚合反应的速率和产率有重要影响,适当的反应条件可以提高聚合反应的效率和产率;溶剂的选择也会影响聚合反应的进行和产物的纯度。

五、n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺自由基聚合反应在材料科学中的应用n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺自由基聚合反应在材料科学中具有重要应用价值,可以用于制备聚合物材料和功能性材料。

双马来酰亚胺合成方法

双马来酰亚胺合成方法

双马来酰亚胺合成方法嘿,咱今儿就来讲讲双马来酰亚胺的合成方法!这玩意儿可神奇了,就好像是化学世界里的一把小钥匙,能打开好多奇妙的大门呢。

你想想看,要合成双马来酰亚胺,就像是搭积木一样,得把各种小零件准确地组合在一起。

一般来说呢,有几种常见的办法。

有一种方法就像是精心烹饪一道美味佳肴。

先把各种原料准备好,然后在合适的条件下让它们发生反应。

就好像炒菜时掌握火候和调料的搭配一样,这里也得把握好温度、时间这些关键因素呢。

要是稍微有点偏差,那可就不是我们想要的双马来酰亚胺啦,说不定会变成啥奇怪的东西。

还有一种方法呢,就像是一场精心编排的舞蹈。

各种反应物按照特定的顺序和节奏舞动起来,最终才能呈现出完美的双马来酰亚胺之舞。

这里面的门道可多啦,哪一步该快,哪一步该慢,都得心里有数。

当然啦,合成双马来酰亚胺可不是随随便便就能成功的事儿。

这就好比你要盖一座漂亮的房子,得一砖一瓦地用心去建。

从选择原料开始,就得精挑细选,可不能马马虎虎。

然后在合成的过程中,要时刻关注着反应的情况,就像守护着自己最宝贝的东西一样。

你说要是不仔细,不小心出了岔子,那多可惜呀!好不容易准备了半天,结果因为一点小失误就前功尽弃,那不得懊恼死啦!所以啊,在合成双马来酰亚胺的时候,可得打起十二分的精神来。

而且哦,不同的合成方法还有各自的特点和优势呢。

有的方法可能比较简单直接,但可能产量不高;有的方法可能比较复杂,但能得到高质量的产品。

这就跟我们选衣服似的,有的款式好看但不实用,有的实用但样子普通,得根据自己的需求来选择呀。

咱再想想,要是能把双马来酰亚胺合成得特别好,那能做出多少好东西来呀!它可以用在各种高科技领域呢,就像给这些领域注入了一股神奇的力量。

总之呢,双马来酰亚胺的合成方法可真是一门大学问。

咱得好好研究,认真对待,才能真正掌握这门技术,让它为我们的生活带来更多的便利和惊喜。

你说是不是呀?可别小瞧了这小小的双马来酰亚胺哦!。

烯丙基酚氧树脂/双马来酰亚胺改性树脂的制备及表征

烯丙基酚氧树脂/双马来酰亚胺改性树脂的制备及表征

烯丙基酚氧树脂/双马来酰亚胺改性树脂的制备及表征用环氧树脂和二烯丙基双酚A(DP)合成了3种新型烯丙基酚氧树脂,测试了该树脂改性双马来酰亚胺(BMI)树脂体系的力学性能和热性能及黏度特性,探讨了后处理对改性树脂性能的影响。

结果表明,改性树脂具有良好的韧性和耐热性,冲击强度达到了22.31 kJ/m2,HDT仍有224 ℃,后处理使得体系耐热性大大提高,韧性略有降低。

标签:双马来酰亚胺;烯丙基化合物;增韧改性双马来酰亚胺(BMI)具有优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性、耐侯性,良好的力学性能和尺寸稳定性,还具有似于环氧树脂的工艺性能,原材料来源广泛、成本低廉等特点,被广泛应用于航空、航天、机械、电子等领域中先进复合材料的树脂基体。

双马来酰亚胺是三维网状结构的高度交联聚合物,脆性很大,其抗冲击性和抗裂纹性差。

提高双马树脂的韧性是人们致力研究的目标[1,2]。

烯丙基化合物改性双马来酰亚胺是最成功的一种增韧方法[3]。

增韧树脂在加热过程中,先是烯丙基单体与BMI 的双键发生加成反应,形成中间体;温度升高后,酰亚胺环中的双键与中间体进行Diels-Alder反应和阴离子酰亚胺齐聚反应生成具有梯形结构的高交联密度的韧性树脂[4]。

烯丙基化合物在树脂体系中既起到增韧剂的作用,还具有固化剂的作用。

所得的共聚体系预聚物稳定,既具有良好的韧性,又能保持优异的耐热性[5]。

本文合成了3种烯丙基酚氧树脂改性BMI,研究了改性树脂的力学性能和热性能。

1 实验部分1.1 原材料二烯丙基双酚A(DP),工业级,莱州市莱玉化工有限公司;BMI,工业级,湖北峰光化工厂;环氧树脂,工业级,大连齐化化工有限公司;催化剂I,自制。

1.2 改性剂烯丙基酚氧树脂的制备在三口烧瓶中按比例加入环氧树脂、DP。

在适宜温度下加入催化剂I并剧烈搅拌,同时不断取样测定环氧值。

当环氧值稳定后停止反应,得到改性烯丙基化合物A。

根据环氧用量的不同,把反应物命名为A1、A2、A3。

热脱水闭环法制备双马来酰亚胺(精)

热脱水闭环法制备双马来酰亚胺(精)

热脱水闭环法制备双马来酰亚胺
学校名称:华南农业大学
院系名称:材料与能源学院
时间:2017年2月27日
合成
热脱水闭环法是20世纪90年代初开发出来的一种BMI合成法(主要以甲苯、二氯乙烷和DMF为混合溶剂,对甲苯磺酸钠为脱水剂,在较高温度下进行脱水环化得到BMI)。

优缺点
相对于乙酸酐脱水法,该方法的优点在于中间体双马来酰胺酸(BMA)与脱水后生成的BMI始终处于均相的反应体系,生产效率明显提高,三废污染显著降低;缺点是反应温度较高,反应时间长,体系容易产生粘性副产物。

含双马来酰亚胺的新型双苯并嗪的合成及性能

含双马来酰亚胺的新型双苯并嗪的合成及性能

含双马来酰亚胺的新型双苯并嗪的合成及性能袁伟;史铁钧;徐国梅;李明;刘建华【摘要】A novel bismaleimide-benzoxazine resin(abbreviated as HPM-BOZ)was synthesized by three steps. Firstly,N-p-hydroxylphenylmaleimide(HPM)was prepared from maleic anhydrideandp-aminophenol. Secondly, HPM, 4,4-2 amino diphenyl ether (ODA) and paraformaldehyde were used as raw materials to prepare HPM-BOZ with Mannich reaction. Thirdly, a novel bismaleimide-benzoxazine resin was fabricated by a specific curing process. The chemical structure of HPM and HPM-BOZ was characterized by FTIR,1H NMR and13C NMR. Section fracture surface of the resin was analyzed by SEM. The curing behavior of HPM-BOZ was characterized by DSC with two peaks at about 235℃ and 266℃ appeared during its curing, respectively. TGA curves demonstra ted that HPM-BOZ had excellent thermal stabilities under the condition of nitrogen, which began to decompose at 410℃ with 5% mass loss temperature of 438℃ and obtained 60.2% char yield at 800℃.%首先用马来酸酐、对氨基苯酚为原料合成N-对羟基苯基马来酰亚胺(HPM),然后用合成的HPM、4,4-二氨基二苯醚(ODA)和多聚甲醛为原料进行曼尼希反应合成出含双马来酰亚胺的苯并嗪(HPM-BOZ),经高温固化后形成热固性树脂.用FTIR、1H NMR、13C NMR分析了HPM和HPM-BOZ的化学结构,证实了所得的为目标产物;用DSC对HPM-BOZ的固化特性进行研究,用TGA分析了HPM-BOZ的固化物的热稳定性;用SEM分析了树脂的断裂面.结果表明:HPM-BOZ在235℃和266℃出现了两个固化峰;在氮气条件下,热分解温度为410℃,失重5%的温度为438℃,在800℃的残碳率为60.2%.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2016(005)005【总页数】7页(P2131-2137)【关键词】马来酰亚胺;苯并嗪;合成;核磁共振;热稳定性;热固性树脂【作者】袁伟;史铁钧;徐国梅;李明;刘建华【作者单位】合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】O631DOI:10.11949/j.issn.0438-1157.20151496聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环化学结构的刚性链聚合物,具有耐高温、热力学性能优越等特点,在黏合剂、纤维、薄膜、模压料、复合材料、涂料、渗透膜和分离膜等方面具有广泛的应用,特别是在航空航天、电子电器和信息产业的发展中发挥了非常重要的作用[4-5]。

二苯甲烷双马来酰亚胺原料

二苯甲烷双马来酰亚胺原料

二苯甲烷双马来酰亚胺原料
二苯甲烷双马来酰亚胺的主要原料是二苯甲烷和马来酸酐。

二苯甲烷双马来酰亚胺(BMI)是由二苯甲烷和马来酸酐反应而得,是一种重要的热固性树脂,具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、电绝缘性和力学性能,广泛应用于航空航天、电子电器、汽车、机械等领域。

需要注意的是,二苯甲烷双马来酰亚胺的合成过程需要严格控制反应条件和操作步骤,以确保产物的质量和稳定性。

同时,在使用二苯甲烷双马来酰亚胺时,也需要遵循相关的安全操作规程,以确保人身安全和环境保护。

二苯甲烷双马来酰亚胺原料是一种化学物质,具有一定的危险性,在使用时需要注意安全。

以下是一些安全使用二苯甲烷双马来酰亚胺原料的建议:
1.在使用前,必须了解二苯甲烷双马来酰亚胺原料的性质、用途和安全注意事项。

2.穿戴适当的个人防护装备,如防护眼镜、手套和口罩等,以避免直接接触原料。

3.保持工作场所通风良好,避免吸入有害气体。

4.遵循正确的操作规程,不要随意改变操作条件。

5.不要将二苯甲烷双马来酰亚胺原料与其他化学物质混合使用,以免发生化学反应产生危险。

6.使用完毕后,应及时清理工作场所,并妥善处理剩余的原料。

双马来酰亚胺树脂的常用合成方法

双马来酰亚胺树脂的常用合成方法

双马来酰亚胺树脂的常用合成方法嘿,朋友们!今天咱来聊聊双马来酰亚胺树脂的常用合成方法。

这玩意儿可神奇了,就像变魔术一样能变出各种奇妙的材料呢!先来说说一种常见的方法,就好比是搭积木,把各种小分子原料一块一块地拼起来。

通过特定的化学反应,让它们相互连接,逐渐形成双马来酰亚胺树脂。

你说这像不像盖房子,一砖一瓦地建起来,最后就成了坚固的大厦呀!还有一种方法呢,就像是厨师做菜,要掌握好各种调料的比例和火候。

在合适的条件下,让不同的成分融合在一起,产生奇妙的变化,最终得到我们想要的双马来酰亚胺树脂。

这可真是个精细活儿,稍有不慎可能就前功尽弃啦!另外啊,有一种合成方法就如同走迷宫,要找到正确的路径才能顺利到达终点。

科研人员们得不断尝试、探索,才能找到最合适的反应条件和步骤,成功合成出高质量的双马来酰亚胺树脂。

这得多考验耐心和智慧呀!在实际操作中,可不能马虎哦!就像开车一样,得时刻保持专注,稍有偏差可能就跑偏啦。

每一个细节都至关重要,温度啦、压力啦、反应时间啦,都得拿捏得恰到好处。

不然,怎么能得到理想的成果呢?想想看,如果合成方法不对,那不就像是做饭盐放多了或者火候没掌握好,做出来的菜不好吃一样嘛!那可不行,咱得精益求精,力求做到最好呀!而且哦,不同的合成方法还有各自的优缺点呢!有的可能效率高,但成本也高;有的可能比较简单,但产品质量可能稍微逊色一些。

这就得根据实际需求来选择啦,就像买衣服,得挑适合自己的呀!咱再说说这个双马来酰亚胺树脂的应用,那可广泛了去了。

从航空航天到电子设备,从汽车制造到日常用品,都有它的身影呢!这可都是这些合成方法的功劳呀!所以说呀,了解双马来酰亚胺树脂的常用合成方法可太重要啦!这不仅能让我们更好地利用它,还能推动科技的发展和进步呢!咱可不能小瞧了这些看似普通的合成方法,它们背后可是凝聚着无数科研人员的智慧和汗水呀!大家说是不是呢?总之,就是这么回事儿,双马来酰亚胺树脂的常用合成方法,真的很有意思,也很有意义呢!。

马来酰亚胺聚合物的制备与应用研究

马来酰亚胺聚合物的制备与应用研究

马来酰亚胺聚合物的制备与应用研究一、引言目前,聚合物材料具有从基础科学到应用技术的广泛适用性,尤其是在材料科学和工程领域中,聚合物具有很大的应用前景。

马来酰亚胺聚合物(MIA)作为一种新型高分子材料,由于其具有良好的化学及物理性能,因此在医学、电子、精密仪器等领域得到了广泛的应用。

本文将介绍MIA聚合物的制备方法及其应用研究现状。

二、MIA聚合物的制备1. 马来酰亚胺的结构和性质马来酰亚胺的化学式为C4H3NO2,它是一种高分子化合物,具有独特的结构和性质。

马来酰亚胺分子中的亚胺基和羰基之间有共轭双键,因此具有强的电子亲和力和共轭效应。

同时,马来酰亚胺分子也具有一定的亲水性和溶解性,这使得其成为一种重要的高分子原料。

2. MIA聚合物的制备方法MIA聚合物的制备方法多种多样,包括催化剂聚合、离子聚合、热聚合等。

其中,催化剂聚合是最常用的制备方法。

其反应的化学方程式为:在反应中,催化剂的添加对MIA聚合物的制备具有重要的作用。

传统的催化剂为过氧化苯甲酰和银催化剂,在反应中起到催化作用。

这种制备方法容易控制反应时间、温度和反应物的质量浓度等因素,因此制备出的MIA聚合物具有较好的性能。

3. MIA聚合物的表征方法MIA聚合物的表征方法多种多样,包括红外光谱分析、核磁共振分析、热重分析等。

其中,红外光谱分析是最常用的表征方法。

其原理为MIA聚合物分子中的键与红外光的波长相同,在红外光谱图上呈现出特定的吸收谱带。

通过分析这些谱带,可以确定MIA聚合物的结构和组成。

三、MIA聚合物的应用研究1. MIA聚合物在医学领域中的应用MIA聚合物具有良好的生物相容性和生物可降解性,因此在医学领域中得到了广泛的应用。

研究表明,MIA聚合物可以制备成为吸附药物的载体,可以用于制备敷料和修复材料,同时也可以用于制备人工血管和人工肝等医疗器械。

2. MIA聚合物在电子领域中的应用MIA聚合物具有良好的电性能和热性能,因此在电子领域中得到了广泛的应用。

新型叔丁基改性双马来酰亚胺树脂的合成

新型叔丁基改性双马来酰亚胺树脂的合成
2 . 4 结 构 表 征 与 性 能 测 试
1 引 言
双 马树脂 ( B MI ) 作 为一 类 先 进 复 合 材 料基 体 , 凭
借 耐 高温 、 抗 辐射 、 耐 湿热 和 低 吸 湿率 等 优 点 , 在 与 同
类 树脂 的竞 争 中脱 颖 而 出 , 应 用 于航 空航 天 飞行 器 主 承力结 构 的加工 _ 1 伽 。但 是 , 由双 马树脂 单 体分 子 高度 对称 的分 子结构 , 引起 的溶 解性 较差 、 预 聚体 粘度 过高 的缺 陷 , 导致 了该 树脂 复合 材料 性能 不稳 定 、 成型 困难 及加 工 成 本 高 等 不 足 , 限制 了其 低 成 本 、 大规 模 的应
单体 B B D M与 3 , 3 f _ 二 叔 丁 基- 4 , 4 r _ 二 苯 甲烷 双
马来 酰 亚胺 , 按 1: 2摩 尔 比投 入 三 口烧 瓶 中 , 加 入 引 发剂 B P O, 氮气 氛下 加 热 至 8 5℃ , 反应 4 0 mi n , 得 红 棕色 预 聚物 。
( B D M) 各3 0 mg , 溶于 1 mI 不 同溶剂 中 , 观察 其溶 解
情况。
2 . 4 . 2 预 聚体粘 度测定 利用 N D J 一 8 S N数 字显示 旋转 粘度仪 ( 上 海精 科 电
子链 的空 问位 阻 , 使 得 形 成 的 聚合 物 分 子链 在熔 融 流

文章 编号 : 1 0 0 1 — 9 7 3 1 ( 2 0 1 3 ) 2 4 — 3 5 5 8 — 0 3


2 0 1 3 年 第2 4 期( 4 4 ) 卷
新 型叔 丁 基 改性 双 马来 酰 亚 胺 树脂 的 合成

新型双马来酰亚胺单体的制备与表征

新型双马来酰亚胺单体的制备与表征

新型双马来酰亚胺单体的制备与表征1.绪论1.1 双马来酰亚胺(BMI)树脂介绍[1-2]双马来酰亚胺(BMI)是一类具有马来酰亚胺为双活性端基的化合物,在加热或催化剂作用下可以交联固化其结构式为:图1二十世纪六十年代末,法国罗纳-普朗克公司率先研制出了牌号为M-33 BMI树脂及其复合材料,很快实现了其商品化。

从此拉开了制备BMI单体并合成BMI树脂的序幕双马来酰亚胺树脂具有良好的耐热性,优异的机械性能,耐潮湿、耐化学品、耐宇宙射线,而且加工性能良好,成型工艺灵活,原材料来源广泛、成本低廉,是一类理想的先进复合材料基体树脂,有与环氧树脂相近的流动性和可模塑性,可用与环氧树脂类同的一般方法进行加工成型,克服了环氧树脂耐热性相对较低的缺点,因此,近二十年来得到迅速发展和广泛应用。

双马来酰亚胺树脂(BMI)以其优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性,良好的力学性能和尺寸稳定性,成型工艺类似于环氧树脂等特点,被广泛应用于航空、航天、机械、电子等工业领域中,先进复合材料的树脂基体、耐高温绝缘材料和胶粘剂等。

但是,一般通用的双马来酰亚胺树脂的熔点较高,需高温固化,而且固化产物交联密度较高,脆性较大,限制了其进一步应用。

因此,需要对其进行改性。

近年来,人们对双马改性的重点主要体现在合成新型的双马来酰亚胺,改善工艺性和提高韧性上,也可将其用作功能材料以扩大应用范围。

1.2 双马来酰亚胺树脂的合成[3-4]早在1948年,美国人Searle就获得了BMl合成专利。

此后,Searle在改进合成方法的基础上合成了各种不同结构和性能的BMI单体。

一般来说,BMI单体的合成路线为:首先,2mol马来酸酐与lmol_二元胺反应生成双马来酰亚胺酸;然后,双马来酰亚胺酸再脱水环化生成BMI单体。

选用不同的结构的二胺和马来酸酐,并采用适当的反应条件、工艺配方,提纯及分离方法等可以获得不同结构与不同性能的BMI单体,其反应方程式如下:图21.2.1 二氨基二苯醚双马来酰亚胺1.2.2 己二胺双马来酰亚胺1.3 双马来酰亚胺树脂的结构与性能[5-8]合成BMI树脂所用二元胺中R的结构是有多种形式的。

双马来酰亚胺树脂的密度_理论说明以及概述

双马来酰亚胺树脂的密度_理论说明以及概述

双马来酰亚胺树脂的密度理论说明以及概述1. 引言1.1 概述双马来酰亚胺树脂作为一种高性能的聚合材料在工业领域中得到了广泛的应用。

其独特的化学结构和优异的物理性质使其在复合材料、涂料、胶粘剂等诸多领域都具有重要的应用价值。

密度作为双马来酰亚胺树脂的基本物理参数,在制备和应用过程中起着至关重要的作用。

1.2 文章结构本文将对双马来酰亚胺树脂的密度进行理论说明,并介绍实验研究方法以及计算结果分析。

文章包括五个主要部分,分别是引言、双马来酰亚胺树脂的密度理论说明、实验研究方法、理论模型与计算结果分析以及结论与展望。

1.3 目的本文旨在对双马来酰亚胺树脂的密度进行全面认识和探讨,通过对其密度与性质之间关系的研究,揭示出密度在双马来酰亚胺树脂制备和应用中的重要作用。

同时,通过实验研究方法和理论模型的介绍,为后续研究提供参考与借鉴。

最后,通过总结现有研究结果并展望未来的研究方向,为双马来酰亚胺树脂的应用提供更加科学合理的依据。

以上就是引言部分的详细内容,请根据需要对文本进行修改和完善。

2. 双马来酰亚胺树脂的密度理论说明2.1 双马来酰亚胺树脂的概念和特点双马来酰亚胺树脂是一类重要的高性能聚合物材料,具有很高的热稳定性、力学强度和抗化学腐蚀性能。

它们广泛应用于航空、汽车、电子等领域。

这类树脂由双马来酰亚胺单体(BMI)通过缩聚反应形成,其中产物为线性或交联聚合物。

2.2 密度的定义和作用密度是物质单位体积内所包含质量的多少,常用以表示物质紧密程度的物理量。

对于双马来酰亚胺树脂而言,其密度可以用于判断其分子结构、材料性能以及与其他物质之间相互作用等方面。

2.3 密度与双马来酰亚胺树脂性质之间的关系双马来酰亚胺树脂的密度受多种因素影响,如化学结构、分子量以及晶型等。

首先,在化学结构方面,双马来酰亚胺单体中的官能团种类和位置将直接影响树脂分子的质量。

此外,分子量也会对密度产生影响。

具有较高分子量的树脂往往具有更高的密度。

双马来酰亚胺树脂的常用合成方法

双马来酰亚胺树脂的常用合成方法

双马来酰亚胺树脂的常用合成方法双马来酰亚胺树脂的合成啊,就像是一场超级神秘又有趣的化学魔法表演。

咱们先来说说其中一种常见的合成方法,就好比是盖房子,原料就是那些建筑材料。

马来酸酐和伯胺这俩家伙就像是两个性格迥异的小伙伴,要凑在一起组成家庭。

马来酸酐像个热情似火的急性子,伯胺则有点像慢性子的稳当人。

它们俩一见面就开始了奇妙的反应,那感觉就像是一场激烈的舞蹈比赛,互相拉扯又互相融合,最后形成了马来酰亚胺单体。

这过程就像是把两个不同颜色的橡皮泥揉在一起,揉啊揉,变成了一个全新颜色的橡皮泥团。

然后呢,要把这些单体连接起来,就像串珠子一样。

这个时候需要一些特殊的“线”,也就是反应条件啦。

有时候就像要在高温这个大蒸笼里进行反应,温度高得感觉都能把化学分子们热得“满头大汗”。

这些单体在高温下就像是一群被驱赶着的小绵羊,不得不紧紧靠在一起,通过化学键这个无形的绳索连接起来,逐渐形成双马来酰亚胺树脂。

还有一种合成方法,像是一场精心策划的拼图游戏。

不同的化学物质就像拼图碎片,要找到合适的位置才能拼成完整的画面。

把含有马来酰亚胺基的化合物和其他的反应性基团小心翼翼地放在一起,就像对待易碎的宝贝一样。

稍微有一点差错,就像拼图拼错了一块,整个合成过程就可能变得乱七八糟。

在合成双马来酰亚胺树脂的过程中,催化剂也像是一个神秘的魔法师的魔法棒。

有时候只要轻轻一挥,反应速度就像火箭发射一样飙升。

要是没有这个魔法棒,反应就会慢吞吞的,像个老乌龟爬一样。

而且呀,这个合成过程还得小心翼翼地控制环境。

就像照顾一个超级娇弱的小婴儿一样,湿度、气压这些条件要是不合适,就可能让整个合成变得像一场闹剧。

整个合成双马来酰亚胺树脂的过程,就像是一场多幕剧。

每一个反应步骤都是一幕精彩的情节,演员就是那些化学分子,它们在反应容器这个大舞台上尽情表演,最后呈现出双马来酰亚胺树脂这个精彩的“化学剧目”。

这双马来酰亚胺树脂的合成呀,充满了各种惊喜和挑战,就像探索一个神秘的魔法世界,每一次的尝试都像是打开一扇新的魔法大门。

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新型双马来酰亚胺单体的制备与表征1.绪论1.1 双马来酰亚胺(BMI)树脂介绍[1-2]双马来酰亚胺(BMI)是一类具有马来酰亚胺为双活性端基的化合物,在加热或催化剂作用下可以交联固化其结构式为:图1二十世纪六十年代末,法国罗纳-普朗克公司率先研制出了牌号为M-33 BMI树脂及其复合材料,很快实现了其商品化。

从此拉开了制备BMI单体并合成BMI树脂的序幕双马来酰亚胺树脂具有良好的耐热性,优异的机械性能,耐潮湿、耐化学品、耐宇宙射线,而且加工性能良好,成型工艺灵活,原材料来源广泛、成本低廉,是一类理想的先进复合材料基体树脂,有与环氧树脂相近的流动性和可模塑性,可用与环氧树脂类同的一般方法进行加工成型,克服了环氧树脂耐热性相对较低的缺点,因此,近二十年来得到迅速发展和广泛应用。

双马来酰亚胺树脂(BMI)以其优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性,良好的力学性能和尺寸稳定性,成型工艺类似于环氧树脂等特点,被广泛应用于航空、航天、机械、电子等工业领域中,先进复合材料的树脂基体、耐高温绝缘材料和胶粘剂等。

但是,一般通用的双马来酰亚胺树脂的熔点较高,需高温固化,而且固化产物交联密度较高,脆性较大,限制了其进一步应用。

因此,需要对其进行改性。

近年来,人们对双马改性的重点主要体现在合成新型的双马来酰亚胺,改善工艺性和提高韧性上,也可将其用作功能材料以扩大应用范围。

1.2 双马来酰亚胺树脂的合成[3-4]早在1948年,美国人Searle就获得了BMl合成专利。

此后,Searle在改进合成方法的基础上合成了各种不同结构和性能的BMI单体。

一般来说,BMI单体的合成路线为:首先,2mol马来酸酐与lmol_二元胺反应生成双马来酰亚胺酸;然后,双马来酰亚胺酸再脱水环化生成BMI单体。

选用不同的结构的二胺和马来酸酐,并采用适当的反应条件、工艺配方,提纯及分离方法等可以获得不同结构与不同性能的BMI单体,其反应方程式如下:图21.2.1 二氨基二苯醚双马来酰亚胺1.2.2 己二胺双马来酰亚胺1.3 双马来酰亚胺树脂的结构与性能[5-8]合成BMI树脂所用二元胺中R的结构是有多种形式的。

它可以是芳香族,也可以是脂肪族;链的长短、规整性也有不同。

R结构的不同会影响以下性能:(1)BMI单体的物理性能BMI单体多为结晶固体,结构R及其规整性影响其熔点的高低和预浸料的工艺性能。

目前国内大量应用且唯一商品化的BMI单体是4,4’.双马来酰亚胺基甲烷(BDM),BDM 只能溶解于强极性、毒性大、价格贵的溶剂里,这是由于BDM是强极性分子和其结构对称决定的。

(2)BMI单体的结构BMI单体结构中,C=C双键受临位两个羰基的吸电子作用而成为贫电键,因而易与多种亲核试剂如伯胺、仲胺、酰胺、硫化氢、氰尿酸和多元酚等含活泼氢的化合物等进行Michael2/I成反应,与二烯发生Dicls-Alderail成反应:与烯丙烯发生ene反应:乙烯基和丙烯基在热引发下与BMI发生自由基反应。

也可以与异氰酸酯、氰酸酯等进行加成共聚反应。

因此,BMI的活性双键是进行结构和增韧改性的最基本的化学特性。

1.3.1 BMI单体的物理性能BMI单体多为结晶固体,结构R及其规整性影响其熔点的高低和预浸料的工艺性能。

目前国内大量应用且唯一商品化的BMI单体是4,4’-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM),BDM只能溶解于强极性、毒性大、价格贵的溶剂里,这是由于BDM 是强极性分子和其结构对称决定的。

1.3.2 BMI单体的结构BMI单体结构中,C=C双键受临位两个羰基的吸电子作用而成为贫电键,因而易与多种亲核试剂如伯胺、仲胺、酰胺、硫化氢、氰尿酸和多元酚等含活泼氢的化合物等进行Michael加成反应,与二烯发生Dicls-Alderail成反应:与烯丙烯发生ene反应:乙烯基和丙烯基在热引发下与BMI发生自由基反应。

也可以与异氰酸酯、氰酸酯等进行加成共聚反应。

因此,BMI的活性双键是进行结构和增韧改性的最基本的化学特性。

1.3.3 BMI树脂固化物的性能BMI固化物由于含有中酰亚胺杂环结构及其交联密度高等特点使其具有优良的耐热性,使用温度一般在177—230。

C,玻璃化温度Tg一般大于250"C。

对于脂肪族BMI固化物,随着亚甲基数目的增多,固化物的起始热分解温度(Td)下降,芳香族BMI的Td高于脂肪族BMI,同时Td与交联密度等也有较密切的关系,在一定范围内,Td随交联密度的增大而提高。

BMI固化物结构致密,缺陷少,因而具有较高的强度和模量。

但同时由于固化物交联密度高、分子链刚性大而使其呈现出较大脆性,表现为抗冲击强度性能差、断裂伸长率小、断裂韧性低。

1.4 双马来酰亚胺树脂的改性1.4.1 BMI链延长法BMI链延长法是改善BMI脆性较早使用的一种改性方法,这种方法将BMI的两个马来酰亚胺基(IM)之间的R链延长,并在R中引入具有适当柔性的基团,以降低网络的刚性。

BMI与二元胺首先进行Michael加成反应生成线性嵌段聚合物,然后马来酰亚胺环的双键打开,进行自由基型固化反应,并形成交联网络,如图3所示[9]。

这样分子链被胺链节“扩链",提高其柔性和韧性。

这种增韧方法的优点为可改善预聚物在丙酮、甲苯等普通溶剂中的溶解性。

1.4.2 烯丙基化合物改性烯丙基化合物是一类共聚型增韧改性剂,用烯丙基苯或烯丙基酚类化合物作为共聚单体增韧BMI,既提高了韧性又很少降低其耐热性能。

常用的有邻二烯丙基双酚A(DABPA)和邻二烯丙基双酚S。

BMI/DABPA体系的固化机理较为复杂。

一般认为,在较低温度下,DABPA与BMI首先发生“烯”加成反应;在较高温度下,发生Diels—Alder和阴离子酰亚胺齐聚化反应。

BMI与DABPA的共聚物在固化物中为连续相,BMI自聚形式的刚性物为分散相。

由于共聚物的韧性远高于BMI自聚物韧性,因而BMI的韧性有大幅提高,同时树脂耐热性保持良好。

属于这种改性方法的树脂XU292、RD85—101、X5405、QY8911—2等,由于上述树脂性能优异,常被用作进一步改性的原料。

有类似增韧作用的烯丙基化合物还有N-烯丙基芳胺(AN)、烯丙基酚氧树脂及烯丙基线性酚醛树脂等。

1.4.3 橡胶增韧法在BMI树脂中添加少量带活性端基的橡胶,可以大大提高其抗冲击性能。

橡胶在树脂固化过程中析出成为分散相,形成硬连续相-软分散相体系,达到增韧目的。

一般用于BMI 增韧的橡胶改性剂为端羧基丁腈橡胶和端胺基丁腈橡胶[10]。

这种带有活性端基的橡胶, 可以和BMI树脂中的活性基团反应形成嵌段聚合物。

在树脂进一步固化时, 橡胶段析出, 形成微观上的两相结构, 达到增韧的目的。

例如以端羧基丁腈橡胶( CTBN) 和端胺基丁腈橡胶( ATBN) 增韧改性M- 751树脂所制得的玻璃纤维复合材料具有较佳的综合力学性能。

究其原因是因为双马树脂固化温度较高, 高的固化温度使复合材料存在内应力, 而内应力的存在可能导致复合材料形成微裂纹。

但是, 加入的弹性体可渗透到裂纹中起到填充物的作用, 当一个载荷作用于复合材料时, 延伸中的裂纹遇到橡胶区域, 在经受大的形变过程中吸收了大部分能量, 阻止了裂纹的发展, 从而起到增韧的作用。

一般来讲, 橡胶虽然能提高BMI 树脂的韧性, 但却使体系的热变形温度大幅度降低。

1.4.4 热塑性树脂法热塑性树脂有着突出的韧性, 较高的玻璃化温度( Tg) , 有的Tg 可达250以上, 但加工性能差;而BMI 树脂的加工性好但脆性大, 因此将两者优点互补,以达到使BMI 树脂增韧的目的。

改性机理是热塑性树脂的加入改变了BMI 树脂的聚集态结构, 形成了宏观上均相而微观上两相的微观结构。

这种结构可有效地引发银纹及剪切带, 使材料发生较大的形变。

银纹和剪切带的协同效应以及热塑性树脂颗粒对裂纹的阻碍作用, 可阻止裂纹的进一步发展, 使材料在破坏前消耗更多的能量, 达到增韧改性的目的。

常用的TP主要有: PBI( 聚苯并咪唑)、PES-C( 聚芳醚) 、PEK- C( 聚芳醚酮) 及聚醚砜( PES) 等[11-12]。

廖勇波等[ 13]研究了刚性聚醚酰亚胺( PEI) 改性双马来酰亚胺( BMI) 树脂体系粘度特性和凝胶特性, 以及PEI/ BMI/ RS/ 玻纤复合材料的力学性能。

研究结果表明: PEI 的加入使树脂体系的凝胶时间延长, 导致树脂熔液在低粘度时的温度范围缩小和粘度增大。

在PEI 含量5%左右时, 复合材料的综合力学性能较佳, 弯曲强度提高了28. 0%, 冲击强度提高了26. 1%。

Jianyong Jin等[14]采用聚醚酰胺提高二胺基二苯甲烷型双马来酰亚胺( BMDPM) / O, O'-二烯丙基双酚A( DABPA) 树脂韧性。

研究发现: 随着聚醚酰胺含量的增加, 树脂的形态由海岛结构逐步转变成相分离结构。

时间分辨光散射( TRLS) 跟踪相分离作用过程, 结果显示: 体系的粘弹性决定相分离机理; 当聚醚酰胺的含量达到15-20phr 时, 发生相分离。

断裂韧性( GIC) 随着聚醚酰胺含量增加而提高, 当聚醚酰胺的含量为15phr 时, GIC的数值提高了3倍。

1.4.5 分子复合技术改性分子复合是指刚性棒状高分子链与柔性链聚合物共混,并将刚性棒状分子作为增强剂以近乎于单分子的形式均匀地分散于树脂基体中,以达到最佳的分子增韧、增强效应,形成高韧性、高强度、高模量的先进树脂基复合材料。

而由于其中增强相具有刚性棒状结构的特征,也称其为刚棒分子复合材料(Rigid.Rodmolecular composite materials,简称RRMC),分子复合材料的概念是建立在Flory的“棒状高分子.无规链状高分子”溶液相图理论基础上的。

Halpin-Tsai公式l显示:由于分子级分散的单个刚性棒状分子具有最大可能的长径比(L/D),使得分子复合材料与传统的纤维增强复合材料相比,具有无与伦比的优异性能,具体体现在:(1)分子级的复合,增大了界面面积,消除了增强剂和树脂界面的粘结问题;(2)由于刚性棒状高分子均匀的分布在树脂基体中消除了增强剂与树脂基体两种材料热膨胀系数不匹配的问题,减小应力集中,能充分发挥了刚性链高分子的内在特性;(3)不需预成型工序,适应多种成型工艺。

由于分子复合材料中刚性分子与柔性基体之间的分子级分散在热力学上是很难实现的,两者之间易发生相分离,因此,形成真正的分子复合材料比较困难,通常讲的分子复合材料是指纳米级分散或分散相聚集体在柔性基体中横向尺寸一般应小于5nm,其性能要有明显的协同增强效果。

1.4.6 内扩链法1.5 论文选题及研究内容1.5.1 论文选题1、课题来源:双马来酰亚胺(BMI)是一类具有双活性端基的化合物,在加热或催化剂作用下可以交联固化。

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