线性及超支化聚合物对苯并噁嗪树脂的改性研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文线性及超支化聚合物对苯并噁嗪树脂的改性研究硕士研究生：吕丹指导教师：刘文彬教授学科、专业：化学工程与技术论文主审人：王军教授哈尔滨工程大学2018年03月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文线性及超支化聚合物对苯并噁嗪树脂的改性研究硕士研究生：吕丹指导教师：刘文彬教授学位级别：工学硕士学科、专业：化学工程与技术所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2018年01月论文答辩日期：2018年03月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C.:

2、ADissertationfortheDegreeofM.EngModificationofBenzoxazineResinwithLinearandHyperbranchedPolymersCandidate:LvDanSupervisor:Prof.LiuWenbinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ChemicalEngineeringandTechnologyDateofSubmission:Jan.2018DateofOralExaminat

3、ion:Mar.2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学

4、校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（

5、签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日线性和超支化聚合物对苯并噁嗪树脂的改性研究摘要本文以双酚A、烯丙基双酚A、双酚AP及双酚芴作为酚源，通过亲核取代反应机理合成了四种线性聚芳醚酮（PAEK），以PAEK和超支化聚合物分别与两种苯并噁嗪树脂（BA-a型、DDM型）进行共混改性。采用差示扫描量热仪（DSC）测试技术，研究了各体系的固化动力学，计算各体系的平均表观活化能。利用DSC和热重分析仪（TGA）对共混体系的固化行为及热性能进行研究。采用万能材料试验机、落锤冲击试验机和扫描电子显微镜（SEM）分别对共混树脂的力学性能及断

6、裂形貌进行了分析。PAEK端基含有活泼的羟基，与苯并噁嗪树脂共混后，可促进苯并噁嗪在低温下开环固化，从而降低苯并噁嗪的固化温度，并随着PAEK加入量的增加而降低。其中，聚芳醚酮侧基分子结构对噁嗪环的开环固化反应有很大影响，双酚A型聚芳醚酮（BA-PAEK）共混体系固化温度的下降程度最为明显，当BA-PAEK添加量为9%时，BA-PAEK/BA-a及BA-PAEK/DDM树脂体系初始固化温度分别下降了22和29℃，而侧基含有烯丙基、苯基和芴基时，其初始固化温度分别下降14~24和5~24℃，说明大体积侧基不利于噁嗪环的开环。采

7、用kissinger、ozawa及starink作为动力学模型，计算了各共混体系的固化反应表观活化能。其中，BA-PAEK/苯并噁嗪树脂体系的表观活化能值最低，芴基PAEK（BF-PAEK）/苯并噁嗪树脂体系的表观活化能值最高，这一结果与固化行为结果相符。此外，聚芳醚酮的加入均提高了共混树脂的Tg和抗冲击强度，韧性有一定的改善。对Ba-a树脂体系，聚合物的热稳定性显著提高，而DDM体系的热稳定性变化很小。采用端羟基、端羧基超支化聚酯（H402、C102）以及端羟基超支化聚酰胺（HPN202）作为苯并噁嗪树脂改性添加剂，借助于

8、超支化聚合物中的羟基、羧基和仲胺基，可大幅度降低苯并噁嗪树脂的初始固化温度。其中，超支化聚合物的添加量为9%时，C102在BA-a和DDM体系的固化温度分别下降了47和38℃，而HPN202体系则分别降低了13和14℃，H402的减少幅度最低，仅为8和12℃，说明羧基对噁嗪环的开环促进作用