BADCyPAN互穿网络的合成及表征.pdf

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1、祝保林，等：BADCy／PAN互穿网络的合成及表征17BADCy／PAN互穿网络的合成及表征术祝保林王君龙(渭南师范学院复合材料研究所，渭南714000)摘要采用同步合成法和异步合成法分别制备双酚A型氰酸酯树脂／聚丙烯腈半互穿聚合物网络(BADCy／PAN—SIPN)．研究了几种不同组分的SIPN体系。结果表明，BADCy／PAN—SIPN网络体系的形成对体系的力学性能和耐热性能都有较大的提高，当丙烯腈质量分数为15％时，SIPN体系的冲击强度提高了89．7％，弯曲强度提高了56．4％．玻璃化转变温度提高了5．6％。同时提出了较合理的制备工艺条件。关键词氰

2、酸酯树脂丙烯腈同步／异步合成法半互穿聚合物网络改性互穿聚合物网络(IPN)是指两种或两种以上交力和发展前途的新型树脂基体。但由于BADCy在联聚合物通过网络互穿和缠结而形成的独特的聚合发生本体聚合时，空间形成了大量的三嗪环结构，该物混合物体系。这一概念是Miltar于1960年首次结构具有高的交联密度，同时聚合物中含有大量的提出的。近年来，人们在进一步研究的基础上，芳香环，导致其韧性仍不能满足高性能航空航天结提出更加广泛的IPN定义范畴即IPN是具有两构材料的要求。种或两种以上聚合物的材料，其中至少有一种聚合笔者采用丙烯腈(AN)和BADCy在液相中充分物

3、都是网状的。发生聚合时，如果是两种网状高分混合，经加热发生一定程度的共聚，互相交联形成半子基体各自成网，相互嵌套，则称为全互穿(Full—互穿聚合物网络(SIPN)，从而使聚丙烯腈(PAN)均IPN)。如果是一种高分子基体为网状，另一种高分匀连续地分散在交联网络结构中。PAN线性分子子基体为线性分子，线性分子缠绕贯穿于网状结构的引入，一方面延长了碳链，降低了三嗪环结构的空中，则称为半互穿(Semi—IPN)。实际上每一种聚合间交联密度，改善了SIPN的韧性；另一方面，三维网物必须在另一种聚合物直接存在下进行聚合或交络的特殊性，限制了PAN线性分子的伸缩及变

4、形运联，或既聚合又交联。动，不可能产生PAN线性分子的富集，使相分离现由于IPN特有的网络间的缠结及特有的“协同象得到有效制约，从而制得均匀透明的SIPN，该作用”能使两种性能差异较大或具有不同功能的聚SIPN的形成，在保留了BADCy基体自身优异性能合物形成稳定的结合状态，从而实现各组分之间性的同时，大幅度改善了基体树脂的缺陷。能和功能上的互补；同时IPN的特殊细胞状结构、界1实验部分面互穿、双相联结等结构形态，使得它们组分间在性1．1主要原材料能或功能上产生特殊的协同作用E4-6]。基于IPN的BADCy：工业品，纯度98％，白色晶体，熔点诸多特点，自

5、20世纪80年代以来，在补强橡胶、增79~C，中国航空工业济南特种结构研究所；强塑料、热塑性弹性体、阻尼材料、涂料、胶粘剂、复环氧树脂(EP)：E一51，工业品，无锡迪爱生环合材料及某些功能材料等方面均进行了IPN有益的氧有限公司；尝试一。AN：化学纯，天津市科密欧试剂厂；作为2O世纪70年代发展起来的高性能双酚A偶氮异丁腈(AIBN)：化学纯，天津市科密欧试型氰酸酯(BADCy)树脂，由于其优异的介电性能、剂厂。1．2主要设备、仪器极低的吸水率、良好的力学性能及工艺性能等，作为结构性和功能性高分子材料，已被用于高性能飞机高速分散均质机：FJ一200型，上

6、海分析实验仪器厂；雷达罩及机敏结构蒙皮等方面。如BADCy的宽频带性，低介电常数及介质损耗因素，是制造隐形飞机}陕西省自然科学专项基金项目(2010K06—07)，陕西省教育机体的首选材料之一；在计算机领域可用于制造高厅专项基金项目(2010JK547)、(2010JK546)，西安市工业科技攻关频印刷电路板等；另外，也被用于制备预浸料、改性项目(YF07058)树脂，合成新型复合材料等。它是具有一定应用潜收稿日期：2011—06-0718工程塑料应用2011年，第39卷，第9期电子拉力机：DL一1000B型，吉林省长春市材试样断面微观形貌并拍照；料试验机

7、厂；采用FTIR仪对试样的结构进行分析(200~C／2冲击试验机：XCJ一40型，河北省承德市试验机h)；厂；采用流体静力称衡法测定试样的物理密度。傅里叶变换红外光谱(FFIR)仪：WQF一3102结果与讨论型，北京第二光学仪器厂；2．1反应条件对BADCy／PAN—SIPN体系力学性差示扫描量热(DSC)仪：DSC—MDSC2910型，能的影响美国TA公司；图1所示为不同AN含量及不同合成工艺对扫描电子显微镜(SEM)：Quanta200型，日本BADCy／PAN～SIPN体系力学性能的的影响。由图Et立公司。1可知，采用两种合成工艺(同步合成法和异步合

8、成1．3试样制备法)均能提高SIPN体系的力学性能。总体来说，同(