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本课题旨在利用硅氧烷型苯并噁嗪修饰的埃洛石来对传统苯并噁嗪树脂进行改性,以克服其在热稳定性和机械性能等方面存在的不足,达到增强增韧的目的。本文分别以KH-550、多聚甲醛、苯酚和双酚A为原料,采用溶剂法合成了两种硅氧烷型苯并噁嗪单体,即苯酚/KH-550型苯并噁嗪单体(p-BZ)和双酚A/KH-550型苯并噁嗪单体(b-BZ),并对两种反应产物分别进行了红外光谱(FTIR)表征,确认其分子结构为目标产物。为了提高埃洛石(HNTs)与有机基质的相容性并实现其在体系中的良好分散,分别利用p-BZ、b-BZ和HNTs进行共混接枝,并考察了HNTs在两种共混物p-BZ/HNTs和b-BZ/HNTs中的分散情况,结果表明,HNTs在两者中的分散比例均可达到20 wt%以上。分别以HNTs含量为20 wt%的两种共混物即p-HNTs和b-HNTs作为改性剂,以己二胺型苯并噁嗪(Ba-h)作为基质,将其依次按1:0、9:1、7:1、6:1、4:1、7:3、3:2的质量比进行共混复合,并将各比例共混物按照一定的固化程序分别固化成型,从而制得一系列含有HNTs质量比分别为0%、2%、2.5%、3%、4%、6%、8%的标准测试样条。对各纳米复合材料分别进行了DSC、TG、DMA、SEM及拉伸、冲击和弯曲等性能测试和表征,结果显示,经p-HNTs和b-HNTs改性过的复合材料P(Ba-h)/p-HNTs和P(Ba-h)/b-HNTs的固化温度相比纯P(Ba-h)树脂均有明显降低,当HNTs加入量为8%时,P(Ba-h)/p-HNTs和P(Ba-h)/b-HNTs复合材料的残留率分别可以达到44%和43%,相比P(Ba-h)分别提高了28%和27%;当添加量为6%时,两复合体系的拉伸强度在P(Ba-h)的基础上分别提高了87%和65%;当添加量为2.5%时,两体系的冲击强度在改性前的基础上分别提高了52%和125%;当添加量为3%时,P(Ba-h)/p-HNTs复合体系的弯曲强度可达到43 MPa,而P(Ba-h)/b-HNTs复合体系的弯曲强度在HNTs的加入量为2.5%时达到最大为53MPa,在P(Ba-h)的基础上分别提高了47%和81%;当加入比例为4%时,P(Ba-h)/p-HNTs复合体系的储能模量比PBa-h提高了35%;当加入比例为8%时,其T_g也在纯苯并噁嗪基础上提高了约14℃;当加入比例为3%时,P(Ba-h)/b-HNTs复合材料的储能模量比PBa-h提高了38%,同时其T_g也在纯苯并噁嗪基础上提高了17℃。综合分析结果可知,经硅氧烷型苯并噁嗪修饰过的HNTs可以显著改善苯并噁嗪树脂的热稳定性和机械性能。但P(Ba-h)/b-HNTs复合体系在热稳定性和力学性能方面比P(Ba-h)/p-HNTs具有更显著的提高,综合来看,b-HNTs对聚苯并噁嗪基复合材料具有更明显的改性效果。