环状对苯二甲酸丁二醇酯的开环聚合及其增韧双马来酰亚胺树脂的研究

摘要

高性能热塑性树脂与耐热热固性树脂共混或者共聚是一种重要的增韧改性方法，其可以在保证耐热性的同时，大幅度提高树脂的韧性。但是，高性能热塑性聚合物往往熔点较高、溶解性低，且活性基团少，导致其与热固性树脂的共混、共聚工艺性差而难以实施。因此，如何在确保良好制备工艺性和耐热性的前提下，获得显著的增韧效果是高性能热塑性树脂/热固性树脂研究中一个非常具有挑战性的研究课题。
　　本文以环状聚对苯二甲酸丁二醇酯（CBT）为改性剂，针对CBT的引发剂——二羟基丁基氯化锡（BCD）存在的三大问题，设计制备了一种新型含有端氨基超支化聚硅氧烷结构的有机锡引发剂（HSiSn），研究了HSiSn对CBT开环聚合产物（cPBT）及氰酸酯（CE）树脂固化的影响，讨论了HSiSn的引发活性及催化活性。此外，我们还以HSiSn为引发剂，加入双马来酰亚胺/烯丙基双酚A树脂体系中（BD树脂），制备了HSiSn/CBT-BD树脂体系，研究了树脂预聚阶段CBT的开环聚合，通过对比以BCD为引发剂的BCD/CBT-BD树脂体系，我们探讨了不同引发剂对改性树脂结构性能的影响，系统地研究了相结构、力学性能、热性能、介电性能以及耐湿热等性能。
　　我们制备了HSiSn/CBT及HSiSn/CE树脂，通过考察HSiSn的引发活性及催化活性，研究了HSiSn对CBT开环聚合产物（cPBT）与CE树脂的影响。得出HSiSn具有适宜的引发能力，其在保持cPBT的晶型结构的同时有效地降低了cPBT的结晶度；端氨基超支化聚硅氧烷（AHBSi）的引入使得cPBT带有大量活性氨基，Si-O-Si结构的引入提高了cPBT的热稳定性；HSiSn是一种温和的催化剂，这对催化树脂固化有利，且固化产物结构均一，HSiSn/CE固化树脂具有较高的残炭率。
　　此外，以HSiSn为引发剂，制备HSiSn/CBT-BD树脂体系，研究了树脂预聚阶段CBT的开环聚合，通过对比以BCD为引发剂的BCD/CBT-BD树脂体系，我们探讨了不同引发剂对改性树脂结构性能的影响，系统地研究了相结构、力学性能、热性能、介电性能以及耐湿热等性能。研究结果表明，HSiSn/CBT-BD树脂是一种具有优良相容性的树脂体系，各个组分树脂均为均一相态，未发生相分离现象；HSiSn/CBT-BD树脂具有优异的力学性能，相比BCD/CBT-BD树脂，其在低含量下具有明显的力学性能优势；HSiSn/CBT-BD树脂具有优异的热性能，热性能较差的CBT加入没有大幅度降低树脂的热性能，其中HSiSn/CBT-BD树脂的热稳定性得以保持，而BCD/CBT-BD树脂则出现明显的降低；HSiSn/CBT-BD树脂的玻璃化转变温度有所降低；HSiSn/CBT-BD树脂保持了BD树脂优异的阻燃性能，HSiSn/CBT-BD树脂的HRR值均低于BCD/CBT-BD树脂，与BD树脂接近。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 文献综述

1.1 前言

1.2 BMI树脂

1.3 CE树脂

1.4增韧方法

1.5课题意义与研究内容

第二章 HSiSn的设计合成与表征

2.1前言

2.2 实验部分

2.3 结构表征与性能测试

2.4 结果与讨论

2.5本章小结

第三章 HSiSn/CBT-BD固化树脂的研究

3.1前言

3.2 实验部分

3.3 结构表征与性能测试

3.4 结果与讨论

3.5 CBT/BD树脂的力学性能

3.6 热性能

3.7介电性能

3.8阻燃性能

3.9 本章小结

第四章 结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文、发明专利

致谢