苯并惡嗪樹脂的性能、應(yīng)用及前景苯并噁嗪樹脂產(chǎn)生的背景酚醛樹脂酚醛樹脂是世界上早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的熱固性合成樹脂。迄今己有近的歷史。由于其原料易得、價(jià)格低廉、生產(chǎn)工藝和設(shè)備簡單而且產(chǎn)品具有的機(jī)械性能、耐熱性、耐寒性、電絕緣性、尺寸穩(wěn)定性、成型加工性、阻燃性因此它以成為工業(yè)部門不可缺少的材料具有廣泛的用途。但是酚醛樹脂結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)是酚羥基和亞甲基容易氧化耐熱性受到影響。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展特別是各種車輛和機(jī)械使用工況條件及航空、航天和其他技術(shù)的發(fā)展對摩擦材料提出了新的要求如較高的分解溫度、良好的熱恢復(fù)性能、足夠的摩擦系數(shù)、較好的耐磨性能及較低的噪音等。用純酚醛樹脂作為摩擦材料如轎車、摩托車剎車片和離合器片的基材還不能滿足這些要求。傳統(tǒng)未改性的酚醛樹脂固化時(shí)放出水、脆性大、韌性差、耐熱性不足即所謂的“三熱”問題耐熱性差熱衰退嚴(yán)重干法制品熱膨張、起泡熱龜裂。

我司是一家從事特種高分子新材料研究、開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與技術(shù)服務(wù)于一體的的。公司堅(jiān)持產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的發(fā)展模式，與大學(xué)、大學(xué)保持緊密。成立了以大學(xué)博士生導(dǎo)師魯在君教授為學(xué)科人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在擁有“一種含氰基的苯并噁嗪樹脂的制備方法”發(fā)明自主知識產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上，了苯并惡嗪在生產(chǎn)工藝方面的技術(shù)難題，填補(bǔ)多項(xiàng)國內(nèi)空白。公司年產(chǎn)2000噸苯并惡嗪樹脂，是目前國內(nèi)規(guī)模的苯并惡嗪樹脂生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子元器件、層壓板、真空泵旋片、印制電路基板和低粘度樹脂成型的絕緣材料、耐火材料，以及磨料磨具等技術(shù)應(yīng)用水平的行業(yè)，市場前景廣闊。
公司產(chǎn)品主要包括：苯并噁嗪樹脂，特種酚醛樹脂，特種環(huán)氧樹脂及其他化學(xué)品。苯并噁嗪與傳統(tǒng)酚醛樹脂相比，苯并噁嗪樹脂具有相對低的熔融粘度，便于成型加工；聚合時(shí)無小分子放出，制品孔隙率低；聚合時(shí)收縮很小，近似零收縮，可制品精度；固化時(shí)不需要強(qiáng)酸為催化劑；聚合物耐熱性好，有較高的Tg和熱穩(wěn)定性；聚合物有優(yōu)良的阻燃性和高的殘?zhí)悸?；聚合物有良好的機(jī)械性能和電氣性能；具有靈活的分子設(shè)計(jì)性及價(jià)格低廉等特點(diǎn)。我們竭誠為絕緣行業(yè)、電子行業(yè)、摩擦密封材料行業(yè)、磨料磨具行業(yè)及航空航天領(lǐng)域企業(yè)提供滿意的樹脂產(chǎn)品和服務(wù)。
公司的發(fā)展目標(biāo)是建立在產(chǎn)學(xué)研模式上，整合上下游的特種新材料創(chuàng)投平臺。愿與有志之士攜手共贏，為新材料行業(yè)的發(fā)展同德，全力以赴。

環(huán)硫樹脂與環(huán)氧樹脂在結(jié)構(gòu)上十分類似,但又由于其結(jié)構(gòu)的性,除了具有環(huán)氧樹脂所具備的一些優(yōu)能,還能夠在低溫下快速固化,與金屬有良好的粘接,高的折射率等,因此,在低溫快速固化、基材粘接以及光學(xué)樹脂材料等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用,研究環(huán)硫/環(huán)氧樹脂具備廣闊的應(yīng)用前景。
實(shí)驗(yàn)過程中,制備低粘度的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂體系,有效地避免了樹脂體系在操作中粘度大、流動性差的缺點(diǎn)。分別選擇兩類固化劑,胺類和酸酐類,對樹脂/固化劑體系進(jìn)行詳細(xì)的探究。本論文主要工作如下：
以雙酚F環(huán)氧樹脂和硫氰酸鉀為主要原料制備了目標(biāo)產(chǎn)物雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂。通過FTIR、1HNMR、元素分析等手段表征合成產(chǎn)物結(jié)構(gòu),并建立了紅外工作曲線、核磁譜圖兩種分析方法,對合成產(chǎn)物進(jìn)行環(huán)硫含量的定量分析。其中,合成的產(chǎn)物環(huán)氧轉(zhuǎn)化率為67%。
其次,環(huán)硫樹脂與環(huán)氧樹脂相比,具有更大的環(huán)張力,因此,活性更大、更容易開環(huán),發(fā)生聚合反應(yīng)。本文采用非等溫DSC法研究了環(huán)硫基團(tuán)含量分別為15%和50%的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂/酸酐體系的固化反應(yīng)動力學(xué),采用Malek法判定機(jī)理函數(shù),采用Kissinger法和等轉(zhuǎn)化率法求解體系的活化能、求解動力學(xué)參數(shù),建立了動力學(xué)方程,并進(jìn)行模擬。結(jié)果表明兩體系均符合SB(m,n)模型。接著,對不同環(huán)硫含量的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧/酸酐體系的力學(xué)性能進(jìn)行測試,結(jié)果表明,隨著環(huán)硫含量的增加,體系的拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率變化不大,對Cu的粘接性能變好,對Al的粘接性能變差。
再次,環(huán)氧基團(tuán)和環(huán)硫基團(tuán)開環(huán)后分別形成羥基(或者氧負(fù)離子)和巰基(或者硫負(fù)離子),二者活性差別大,可能導(dǎo)致固化物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生差異,因此,本文進(jìn)一步針對固化物的結(jié)構(gòu)展開研究,分別采用環(huán)硫含量為15%和50%的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂,與不同化學(xué)計(jì)量比的胺和酸酐進(jìn)行配比,采用DSC、DMTA等對固化物進(jìn)行玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、模量的表征。結(jié)果表明,四個(gè)樹脂體系均是隨著固化劑用量的減少(從化學(xué)計(jì)量比減小到小化學(xué)計(jì)量比),玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和模量出現(xiàn)的趨勢。說明巰基-SH或者硫負(fù)離子-S-,對于樹脂體系有非常重要的影響,隨著樹脂體系中,環(huán)硫含量的增加,樹脂體系的固化反應(yīng)速率提高,樹脂固化體系更易形成密集的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。