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《苏州大学》 2010年
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新型微胶囊改性氰酸酯树脂的研究

王卫  
【摘要】: 氰酸酯(CE)树脂是含二个以上氰酸酯官能团(—OCN)的新型高性能热固性树脂,自20世纪70年代末出现以来,其独特的结构引起了人们的普遍关注。结构特点赋予其优良的电绝缘性能,极低的吸湿率,较高的耐热性,优良的尺寸稳定性,良好的力学性能等,在电子、航空航天、电器绝缘、涂料、胶粘剂、光学仪器、医疗器材等诸多领域有着广泛的应用。但是由于CE树脂网络结构中含有大量的芳香环,结晶度高,交联密度大,所以其固化物的脆性较大,因此对CE树脂的增韧改性已经引起了极大的关注。 近年来国内外许多材料工作者在CE树脂增韧改性方面进行了大量的研究,主要的方法有:与热塑性树脂共混,与热固性树脂共聚,与橡胶弹性体共混等,微胶囊增韧近来也作为一种新的CE树脂增韧的方法得到发展。微胶囊是一种包覆有液体、固体或者气体的微小粒子,其特殊的结构赋予了其特有的多功能性。将微胶囊用于CE树脂的增韧改性中,在提高了树脂力学性能的同时,也赋予材料以多功能性。本文拟合成一种新型的微胶囊用于CE树脂的增韧改性之中,主要研究内容有: 以双酚A型二异氰酸酯树脂(BADCy)和双酚A型环氧树脂(DGEBPA)为原料,咪唑为催化剂,采用乳液聚合法合成氰酸酯/环氧树脂聚合物微球(MS),然后以尿素、甲醛为壁材原料,制得的MS为囊芯,采用原位聚合法合成一种新型的聚脲微胶囊(PUMC)。讨论不同工艺如MS中氰酸酯/环氧树脂重量比、催化剂咪唑含量的不同等对合成的MS物理性能、化学结构以及热性能等的影响。利用傅立叶红外光谱(FTIR)分析MS、PUMC的化学结构,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察MS、PUMC的形貌,利用激光共聚焦显微镜(LCSM)、SEM观察MS的内部结构,采用OM技术确定MS的粒径大小与分布。利用差示扫描量热法(DSC)和热失重分析法(TGA)分析MS、PUMC的热性能。研究结果表明,PUMC可以成功采用上述的两步法合成,通过调节不同工艺参数可以控制MS的尺寸大小与表面形貌。合成出的MS、PUMC具有良好的储存性,并具有良好的耐热性。 将合成的PUMC加入到双酚A型二异氰酸酯(BADCy)树脂体系中,探讨了PUMC对BADCy体系反应性的影响,制备了BADCy/PUMC树脂体系,分析PUMC对材料力学性能的影响,采用SEM技术观察了材料的断面形貌,初步分析了PUMC对材料的增韧机理。研究结果表明,在较低温度下,PUMC的计入使BADCy体系的凝胶时间随着PUMC的含量增加而降低,在较高温度下,PUMC的加入对BADCy体系的凝胶时间影响减弱。通过FTIR、DSC等的分析,PUMC的加入能增加BADCy体系的反应活性。通过力学性能的测试,适量PUMC的加入可提高BADCy树脂体系的力学性能以及耐水煮性能。PUMC的加入会使BADCy的初始分解温度(Td)及树脂体系的玻璃化转变温度(Tg)稍微下降。对树脂体系介电性能影响不大。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ320.1

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【引证文献】
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