芳香二胺/二酚/DGEBA三元固化反应及其固化物性能的研究

摘要

制备环氧基先进复合材料的树脂体系，应在树脂的设计过程中全面考虑其最终固化物耐热性、阻燃性和力学性能尤其是韧性等综合性能。我们从分子设计出发，合成了含有芳（杂）环和芳醚结构的二胺1 （BAPA, BAPB 和DAP）和新的含芳（杂）环、芳醚和偶氮次甲基结构（Ar-CH=N-Ar ）的二酚（BHPA, BHPB和DPP ，反应式见式 1 ）。将上述两种单体按照一定比例混合后与等当量环氧树脂反应固化，组成三元固化体系。引入大分子量的分子中有“刚柔相济”结构（硬的苯环、西佛碱基团，软的芳香醚键）的芳香二胺和二酚，可降低交联密度，从而提高固化物的韧性，同时也由于链段中刚性基团的存在，固化物的热性能也会相应提高。另外，通过调节固化体系中二胺/二酚的配比，可调控环氧大分子的三维结构，进而在一定范围内调节固化物的性能。基于这一方法，我们得到了具有较高耐热性、本质阻燃且性能可控的“绿色”环氧树脂体系。