乙炔基聚酰亚胺/氰酸酯互穿网络结构的固化动力学及性能

高分子材料科学与工程, 2016, 32(2): 83-89. doi: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.02.015

乙炔基聚酰亚胺/氰酸酯互穿网络结构的固化动力学及性能

曲春艳 ^1, , 肖万宝 ^2, , 王德志 ^3, , 刘长威 ^4, , 李洪峰 ^5,

1.黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨,150040

2.黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨,150040

3.黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨,150040

4.黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨,150040

5.黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨,150040

基金项目: 黑龙江省科学院基金(2014-YQ-01,2015-YX-02,2015-YQ-08) 黑龙江省青年基金(QC2014C008)

关键词：氰酸酯 , 共混 , 聚酰亚胺 , 固化动力学 , 互穿网络

Curing Kinetics and Properties of Ethynyl Terminated Polyimide and Cyanate Ester Sequential Interpenetrating Polymer Network System

Keywords： cyanate ester with diallyl bisphenol A , blending , ethynyl terminated polyimide , curing kinetics , interpenetrating polymer network

合成兼具高热稳定性(Td5％=508℃)和高玻璃化转变温度(Tg=374.2℃)的乙炔基封端的聚酰亚胺低聚物(S1),并将其与双酚A型氰酸酯树脂(BCE)进行共混,以提高氰酸酯包括热性能在内的综合性能,制备了S1/BCE互穿网络结构树脂体系.采用差示扫描量热分析、傅里叶变换红外光谱,利用Kissinger-Crane法和T-β外推法研究了BCE和S1的固化动力学行为和固化机理.并对固化后材料的热性能、力学性能和表面形貌进行了研究.结果表明,从红外及动力学分析,S1/BCE体系的固化工艺参数为200℃/2 h+260℃/2h,2种方法测得的以质量比1∶1混合的树脂体系CS11平均表现活化能为88.9 kJ/mol,反应级数为0.91.不同比例下S1/BCE体系固化后的玻璃化转变温度最高相均超过300℃,且在212℃依然有较高的模量保持,同时从电镜图和力学性能可以看出,材料韧性具有一定程度的提升.相比较而言,以质量比1∶1混合的树脂体系CS11的韧性提升最大,Tg=310.9℃,Td5％=424℃,且具有优良的耐热性能.

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