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《大连理工大学》 2012年
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含芳基均三嗪环耐高温胶粘剂研究

董南南  
【摘要】:含芳杂环聚合物因其优异的热稳定性、化学稳定性、高模量以及高强度等而备受人们关注。但是由于难熔融难溶解而限制了其在耐高温胶粘剂领域的发展。本文从分子结构设计出发,将具有扭曲非共平面结构的二氮杂萘联苯结构引入到分子链中,合成了既耐高温又溶解含芳基均三嗪结构的高分子聚合物,并将其作为胶粘剂的基体树脂,制备了一系列的耐高温胶粘剂。具体工作主要分以下三个部分: 1.合成了杂萘联苯聚芳醚腈树脂,对其结构和性能的进行了全面表征,其玻璃化转变温度(Tg)为284℃,数均分子量(Mn)为20089,25℃下氯仿溶液中测得其特性粘度η为0.93dL/g。将其作为基体树脂,并以纳米B4C为增强剂,制备了一种耐高温胶粘剂,考察了涂胶次数对粘接强度的影响,最佳涂胶次数为2次。以钢片作为粘接基底,制备了系列粘接件,将粘接件在400℃,500℃,600℃,700℃和800℃分别保温1h的热处理后测试其常温下的剪切强度,并与经过同样热处理的酚醛树脂做了对比。结果表明,在常温和400℃下,PPEN型胶粘剂的力学性能均明显优于酚醛型胶粘剂,而在600℃~800℃下,则以酚醛型胶粘剂为佳。利用TGA和DTG对固化后的酚醛和PPEN进行了热分析,发现PPEN的耐烧蚀性不如酚醛树脂,但是400℃下的热稳定性PPEN树脂好于酚醛树脂。 2.以4-硝基邻苯二甲腈(NPh),4,4’-联苯二酚(BP)和4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮(DHPZ)为原料,经亲核取代反应合成了两种双邻苯二甲腈单体BP-Ph和DHPZ-Ph,并对DHPZ-Ph的合成工艺进行了优化。利用DSC考察了双邻苯二甲腈单体/DDS体系的固化反应动力学,确定了该体系的固化工艺:235/1h+240/2h+245/1h。以BP-Ph和DHPZ-Ph为树脂基体,添加纳米B4C制成了两种耐高温胶粘剂,用TGA测试了其耐温性能,结果表明,其800℃下的残碳率高于70%。对该胶粘剂制成的粘接件分别进行了在400℃,500℃,600℃,700℃和800℃下分别保温1h的热处理后常温下测试了其拉伸剪切强度,结果表明,800℃处理1h后,其剪切强度仍达12.6MPa。 3.以NPh, DCBN和NPh为原料设计合成了三种分子量的邻苯二甲腈封端的聚芳醚腈齐聚物,以其作为树脂基体,并添加纳米B4C制备成了耐高温胶粘剂,对固化后的胶粘剂制成的粘接件分别进行了在400℃,500℃,600℃,700℃和800℃下分别保温1h的热处理后常温下测试了其拉伸剪切强度。测试结果表明,该胶粘剂不仅在室温-400℃具备高的剪切强度(25.2MPa),而且经800℃热处理后仍具有11.8MPa的剪切强度。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ433.43

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【参考文献】
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