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来源：邯郸市丛台区南鑫化工有限公司 时间：2024-06-17 03:51:48 [举报]

三氟甲磺酸金属盐对苯并恶嗪固化及性能影响
采用示差扫描量热法(DSC)、原位红外分析(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和热失重法(TGA)研究了三氟甲磺酸金属(铝、镱、镧)盐对双酚A-苯胺型苯并恶嗪树脂固化反应和耐热性能的影响。结果表明,加入三氟甲磺酸金属盐后,苯并恶嗪树脂的固化温度明显降低,但其固化反应活化能却有一定程度的提高。苯并恶嗪可在较低温度下开环,形成苯胺对位Mannich桥、酚羟基邻位Mannich桥、苯胺对位亚甲基桥和酚羟基邻位亚甲基桥4种结构。此外,添加了催化剂的固化产物由于少量C=N键端基存在导致了其分解温度降低。但由于亚甲基桥连接2个苯环,在热降解过程中容易形成较为致密的炭层,终导致固化产物的残炭量有所提升。

为满足日益增长的市场需求，亨斯迈化工材料公司（HuntsmanAdvancedMaterials）宣布将在苯并恶嗪树脂的研发和生产项目上投入更多资金，以致力于开发在湿热环境下耐热性能更强大、更持久且机械性能更的新型材料。鉴于其的性能，此种新型材料有望成为替换FST复合材料中酚醛树脂的更高性价比的材料。而伴随着中国高铁在全世界范围内的推广，这项新技术将在中国市场有着广阔的前景和未来。
为了致力于开发兼具FST属性和出色机械性能材料，亨斯迈专为苯并恶嗪树脂研发和生产而建造的全新设施已于2015年1月正式竣工。
随着苯并恶嗪研发工作的不断深入，近期亨斯迈推出的多项方案已充分苯并恶嗪树脂是一种可替代高温作业下酚醛树脂的低成本、材料，应用领域相当广泛，亦包括航空内饰的半结构化部件。在耐热性方面，苯并恶嗪树脂相较于环氧树脂与酚醛树脂，也具有更高的性价比与更高的综合效用。
此外，亨斯迈还适时推出固有耐火性树脂Araldite?MT35710FST，从而有利于进一步促进苯并恶嗪树脂的开发。
与酚醛树脂不同，Araldite?MT35710FST将自身定位于的酚醛树脂替代产品。
其成分中不含有游离酚，这与亨斯迈公司其它苯并恶嗪树脂产品一样，都有利于此类化学材料顺过REACH检测。性能方面，由于Araldite?MT35710FST在固化过程中不会有气体的释放，故促
使层压复材具备更佳的表面质量，同时像酚醛树脂一样能满足FST和释热要求。
Araldite?MT35710FST与传统的苯并恶嗪材料相比，Araldite?MT35710FST粘度更低，因而更适用于各种复合材料制造工艺（包括RTM等直接工艺）以及配制溶剂型和热熔型的预浸材料等。

环硫树脂与环氧树脂在结构上十分类似,但又由于其结构的性,除了具有环氧树脂所具备的一些优能,还能够在低温下快速固化,与金属有良好的粘接,高的折射率等,因此,在低温快速固化、基材粘接以及光学树脂材料等领域有良好的应用,研究环硫/环氧树脂具备广阔的应用前景。
实验过程中,制备低粘度的双酚F环硫/环氧树脂体系,有效地避免了树脂体系在操作中粘度大、流动性差的缺点。分别选择两类固化剂,胺类和酸酐类,对树脂/固化剂体系进行详细的探究。本论文主要工作如下：
以双酚F环氧树脂和硫氰酸钾为主要原料制备了目标产物双酚F环硫/环氧树脂。通过FTIR、1HNMR、元素分析等手段表征合成产物结构,并建立了红外工作曲线、核磁谱图两种分析方法,对合成产物进行环硫含量的定量分析。其中,合成的产物环氧转化率为67%。
其次,环硫树脂与环氧树脂相比,具有更大的环张力,因此,活性更大、更容易开环,发生聚合反应。本文采用非等温DSC法研究了环硫基团含量分别为15%和50%的双酚F环硫/环氧树脂/酸酐体系的固化反应动力学,采用Malek法判定机理函数,采用Kissinger法和等转化率法求解体系的活化能、求解动力学参数,建立了动力学方程,并进行模拟。结果表明两体系均符合SB(m,n)模型。接着,对不同环硫含量的双酚F环硫/环氧/酸酐体系的力学性能进行测试,结果表明,随着环硫含量的增加,体系的拉伸强度与断裂伸长率变化不大,对Cu的粘接性能变好,对Al的粘接性能变差。
再次,环氧基团和环硫基团开环后分别形成羟基(或者氧负离子)和巯基(或者硫负离子),二者活性差别大,可能导致固化物交联网络产生差异,因此,本文进一步针对固化物的结构展开研究,分别采用环硫含量为15%和50%的双酚F环硫/环氧树脂,与不同化学计量比的胺和酸酐进行配比,采用DSC、DMTA等对固化物进行玻璃化转变温度、模量的表征。结果表明,四个树脂体系均是随着固化剂用量的减少(从化学计量比减小到小化学计量比),玻璃化转变温度Tg和模量出现的趋势。说明巯基-SH或者硫负离子-S-,对于树脂体系有非常重要的影响,随着树脂体系中,环硫含量的增加,树脂体系的固化反应速率提高,树脂固化体系更易形成密集的交联网络结构。

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