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苯并噁嗪是一种新型的酚醛树脂,它不仅具有传统酚醛树脂良好的机械性能和耐热性,并且在固化过程中无需催化剂、没有小分子产生、成型收缩率低,因此具有广泛的应用前景。但是,苯并噁嗪树脂也有不足,如高脆性、高固化温度、在某些应用环境中阻燃性也有待进一步提高等。为此,本文利用苯并噁嗪分子设计的灵活性,设计合成了三类苯并噁嗪,通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振(NMR)等对目标化合物进行了结构表征;采用FT-IR和差示扫描量热仪(DSC)研究了其固化行为;采用热分析对相应聚苯并噁嗪的热稳定性进行了研究。具体如下: 1、以双酚S,氨丙基三乙氧基硅烷,多聚甲醛为原料合成一种含有硅氧烷的苯并噁嗪单体。通过FT-IR和DSC研究了单体水解前后的固化性能。热分析结果表明,水解后单体的均聚物具有更好的热稳定性能,其5%和10%的热失重温度分别为343℃和383℃,800℃的残炭率达59%。其改性双酚A型苯并噁嗪树脂也表现出优异的热稳定性,800℃残炭率提高到51%。 2、选用不同碳链长度的二羧酸酰氯和含有羟甲基的苯并噁嗪反应得到3个含柔性脂肪羧酸酯链段的苯并噁嗪单体。DSC研究表明这三种苯并噁嗪的初始固化温度差别不大,在165℃左右。红外跟踪表明经过180℃/2h、200℃/2h、220℃/2h的阶段升温固化后,苯并噁嗪可以固化完全。另外,引入脂肪碳链后,聚苯并噁嗪的柔韧性得到了明显的改善。热重分析(TGA)结果表明所得到的三种聚苯并噁嗪均有着良好的热稳定性能,800℃残炭在45%左右。 3、首先采用苯基二磷酰氯和双酚A或间苯二酚为原料合成两种双酚,然后再分别和氨丙基三乙氧基硅烷、多聚甲醛反应得到两种同时含有磷元素和硅氧烷的苯并噁嗪单体。热重分析结果表明,4-c失重5%和10%的温度分别为362℃和420℃,800℃残炭率达到46%,4-d失重5%和10%的温度分别为298℃和351℃,800℃残炭达到64%。