雙酚-F硼酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)、固化機(jī)理和熱性能研究.pdf

1、為了獲得使用性能更加優(yōu)異的硼酚醛樹脂,可采用不同類型的酚來合成硼酚醛樹脂.雙酚-F型硼酚醛樹脂(BBPFFR)就是其中的一種.該文通過甲醛水溶液法和多聚甲醛法合成了BBPFFR,并通過FTIR、DSC和TGA的分析法,研究了BBPFFR及其固化雙酚-A環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)、固化機(jī)理和熱性能.1.用甲醛水溶液法合成了BBPFFR,研究了固化機(jī)理和熱降解動(dòng)力學(xué).結(jié)果表明,芐羥基優(yōu)先與硼酸反應(yīng)形成了硼酯鍵;進(jìn)一步的固化過程中,酚羥基參與了反應(yīng),

2、并且形成了含有B-O配位鍵的六元環(huán)結(jié)構(gòu),配位氧原子是由酚羥基提供的.在合成和固化過程中,同時(shí)有醚鍵和羰基生成.熱降解過程分析表明,醚鍵和羰基是影響該樹脂熱穩(wěn)定性的主要因素.該樹脂的熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通雙酚-F型酚醛樹脂.其熱降解過程可分為三個(gè)階段,并且熱降解反應(yīng)都遵從一級(jí)反應(yīng)原理.2.用多聚甲醛法合成了雙酚-F型硼酚醛樹脂,研究了合成與固化機(jī)理以及樹脂結(jié)構(gòu).結(jié)果表明,在固化過程中,形成了含有B-O配位鍵的六元環(huán)結(jié)構(gòu),配位氧原子是由芐羥基

3、或酚羥基提供的.樹脂的等溫固化反應(yīng)遵從自催化反應(yīng)機(jī)理,可用Kamal提出的模型來描述.在反應(yīng)的后期,由于出現(xiàn)凝膠化,固化反應(yīng)實(shí)際受擴(kuò)散控制.為了更加準(zhǔn)確地考慮擴(kuò)散的影響,在Kamal方程中引入擴(kuò)散因子f(α)后,能很好地預(yù)測(cè)玻璃化轉(zhuǎn)變前和玻璃化轉(zhuǎn)變后整個(gè)轉(zhuǎn)化階段的固化動(dòng)力學(xué).3.雙酚-F硼酚醛樹脂固化雙酚-A環(huán)氧樹脂的過程中,芐羥基、酚羥基和硼酸中未反應(yīng)的—OH參與 了與環(huán)氧基的反應(yīng).等溫固化反應(yīng)遵從自催化反應(yīng)機(jī)理.與多聚甲醛法合成的B