雙胺型芴基苯并噁嗪的合成聚合及性能研究.pdf

1、本文以9，9-雙(4-羥苯基)芴(BHPF)和對(duì)硝基氯苯為原料，通過(guò)縮合反應(yīng)合成了9，9-雙（4-（4-硝基苯氧基）苯基）芴，在水合肼和Pd/C催化劑作用下，得到一種新型含醚鍵芴二胺單體（9，9-雙（4-（4-氨苯氧基）苯基）芴，BAOFL），總收率達(dá)77％;以9，9-雙(4-氨苯基)芴(BPF)或BAOFL、多聚甲醛和不同取代酚為原料，采用一步法合成了十種雙胺型芴基苯并噁嗪?jiǎn)误w，收率達(dá)72％～83％。通過(guò)紅外光譜(FT-IR)、核磁共

2、振氫譜(IHNMR)和碳譜(13CNMR)對(duì)產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，利用差示掃描量熱儀(DSC)、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀(DMA)、FT-IR、1HNMR和熱重分析儀(TGA)對(duì)芴基苯并噁嗪的聚合行為、固化動(dòng)力學(xué)、聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、熱性能和力學(xué)性能進(jìn)行了研究。
　　雙胺型芴基苯并噁嗪的固化反應(yīng)遵循1，3-苯并噁嗪的熱開(kāi)環(huán)聚合機(jī)理，聚合物鏈段之間通過(guò)Mannich橋鍵及分子內(nèi)和分子間的氫鍵相連接。非等溫動(dòng)力學(xué)研究表明，雙胺型芴基苯并噁嗪的

3、聚合過(guò)程為自催化反應(yīng)，利用Kissinger法和Ozawa法得到不同體系的活化能的值接近，雙胺型苯并噁嗪的表觀活化能在101～133KJ/mol之間，除BF-2,4-二甲酚基苯并噁嗪外，自催化模型可以很好地描述芴基苯并噁嗪固化的整個(gè)過(guò)程，理論值與實(shí)驗(yàn)值相符。
　　與雙酚芴型苯并噁嗪相比，雙胺型苯并噁嗪的酚羥基鄰位和對(duì)位均可參與聚合反應(yīng)，因而具有更多的交聯(lián)點(diǎn)，聚合物的交聯(lián)密度及分子量提高，表現(xiàn)出更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、熱穩(wěn)定性

4、和更優(yōu)異的機(jī)械性能。此外，芴基的引入使得聚合物剛性增強(qiáng)，聚合物鏈段的熱運(yùn)動(dòng)和內(nèi)旋轉(zhuǎn)受到限制，聚苯并噁嗪樹(shù)脂的熱性能顯著提高。對(duì)于不同取代酚而言，當(dāng)酚羥基鄰位被甲基取代時(shí)，聚合反應(yīng)只能發(fā)生在反應(yīng)活性較低的對(duì)位，生成聚合物的交聯(lián)密度較低，分子量較小，熱性能顯著低于鄰位未被取代的單體;當(dāng)酚羥基的鄰、對(duì)位均被取代時(shí)，噁嗪環(huán)在高溫、長(zhǎng)時(shí)間作用下會(huì)發(fā)生開(kāi)環(huán)，生成分子量較低的N，O-縮醛結(jié)構(gòu)聚合物。
　　由于芴基苯并噁嗪分子中含有懸垂的芴基，使