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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。
系统研究了含酚羟基有机烷氧基硅烷和间苯二酚/双酚F环氧树脂的合成工艺及其相应改性固化物的性能。用IR、VIP、液质联用仪等对合成产物进行了表征,并对固化物的性能进行了测试,分析、评价了改性效果。间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂的合成工艺是:间/双比为20:80,醚化温度是80℃,醚化时间5hrs,闭环温度为60℃,加碱速度为4g/10min;含酚羟基有机烷氧基硅烷的合成工艺是间苯二酚/二甲基二乙氧基硅烷=2.4:1(摩尔比),反应温度为110℃,反应时间为11hrs,催化剂Na用量为0.5%。系统研究了以为固化剂,2,4-咪唑为促进剂,间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂的固化条件及树脂固化物的性能,固化体系和固化条件为:间/双比为20:80的共聚树脂,为6%,2,4-咪唑为4%,固化温度110℃,固化时间为3hrs。间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂综合性能优于未改性双酚F环氧树脂,其粘度(25℃,以下同)。
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