酚醛氰酸酯的固化反應(yīng)、結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、氰酸酯樹脂在九十年代以后，成為高性能樹脂基復(fù)合材料研究領(lǐng)域的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。它具有比酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和雙馬來(lái)酰亞胺樹脂等已成熟的高性能樹脂更好的介電性能、力學(xué)性能以及耐熱、耐燒蝕性能等，可以作為透波材料、結(jié)構(gòu)材料、耐高溫粘接材料、覆銅板基板材料等使用，在航空航天、電子、軍事等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。酚醛氰酸酯以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)比一般氰酸酯具有更高的耐熱性，是優(yōu)異的耐熱材料之一，但酚醛氰酸酯的合成與應(yīng)用研究相對(duì)滯后，國(guó)內(nèi)酚醛氰酸酯的研究與發(fā)展還

2、處在剛剛起步的階段。因此，有必要對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用基礎(chǔ)研究。 本文通過(guò)傅立葉紅外光譜(FTIR)、原位紅外跟蹤(In situ FTIR)、差示掃描量熱分析(DSC)、NMR等手段對(duì)酚醛氰酸酯的固化反應(yīng)機(jī)理、固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、固化反應(yīng)制度等進(jìn)行了探討，發(fā)現(xiàn)酚醛氰酸酯固化時(shí)，酚醛氰酸酯中酚羥基、殘留酚、金屬離子或水分等對(duì)酚醛氰酸酯的固化起了重要的作用，純度較高的酚醛氰酸酯是較難固化的，且其固化反應(yīng)比較復(fù)雜，反應(yīng)總級(jí)數(shù)n=2.8，活化能E<

3、,a>=165.1KJ/mol，固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程更符合自催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得出，提高固化溫度、延長(zhǎng)固化時(shí)間能使氰酸酯基團(tuán)轉(zhuǎn)化率增加，而交聯(lián)度過(guò)高，又會(huì)使其力學(xué)性能降低，綜合考慮確定其固化反應(yīng)制度為120℃2h+150℃2h+180℃3h+200℃2h+250℃2h。 通過(guò)各種熱分析和性能檢測(cè)手段，對(duì)酚醛氰酸酯的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行了表征，研究了不同固化制度下固化條件對(duì)酚醛氰酸酯樹脂固化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與性能的影響，并探討了其復(fù)