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苯并噁嗪树脂基纳米复合材料的制备、结构与性能研究

陈桥  
【摘要】:聚苯并噁嗪作为一类新型热固型树脂,具有很多优异性能,其是在传统酚醛树脂的基础上发展起来的。随着社会的发展,对材料性能的要求也不断提高,苯并噁嗪树脂作为高性能材料,其综合性能有待进一步提高。目前,对于树脂进行纳米改性是提高其性能的最为有效的手段之一,所以本文分别选用有机蒙脱土(OMMT),多壁碳纳米管(MWNTs)和多面体低聚硅倍半氧烷(POSS)作为增强相,对苯并噁嗪树脂进行纳米改性研究。 本文首先利用原位法,首次研究了OMMT的引入对一种含有反应性烯丙基基团的新型苯并噁嗪——双(3-烯丙基-3,4-二氢-2H—1,3-苯并噁嗪基)异丙烷(ABZ)的合成,固化行为及最终固化产物(PABZ)性能的影响,制备出了PABZ/OMMT纳米复合材料。OMMT的引入对于ABZ单体的合成、固化温度没有明显的影响;但对体系中烯丙基交联有阻碍作用,使固化反应放热下降。与纯基体树脂相比,PABZ/OMMT纳米复合材料的储能模量,玻璃化转变温度和耐热性都有所提高。纳米复合材料的性能与蒙脱土的含量有密切关系,最佳蒙脱土含量为0.5~2%。 本文首次利用多壁碳纳米管(MWNTs)对于苯并噁嗪树脂进行改性。选择基于双(3-苯基-3,4-二氢化-2H-1,3-苯并噁嗪基)取代异丙烷这种单体(BZ)的聚合物为基体树脂(PBZ)。为了增强碳纳米管与基体树脂之间作用,首先对MWNTs进行了表面氧化处理,使其表面带有含氧基团(如羟基,羧基等),进一步改性,使得异氰酸酯基团引


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