螺芴氧雜蒽二胺及聚酰胺的合成與性能研究.pdf

1、本文以芴酮和間苯二酚或間甲酚為原料,合成了螺芴氧雜蒽雙酚和二甲基螺芴氧雜蒽,通過縮合和還原反應(yīng),制備了一種含醚鍵螺芴氧雜蒽二胺,通過氧化、酰氯化及界面聚合反應(yīng),獲得四種螺芴氧雜蒽聚酰胺,并作為環(huán)氧樹脂的固化劑或改性劑。采用紅外光譜(FT-IR)、核磁共振氫譜(1HNMR)和碳譜(13HNMR)對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,利用差示掃描量熱儀(DSC)研究含醚鍵螺芴氧雜蒽二胺和聚酰胺與E-51環(huán)氧樹脂體系的固化工藝及固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué),通過動(dòng)態(tài)熱機(jī)械

2、分析儀(DMA)和熱重分析儀(TGA)探討了螺芴氧雜蒽二胺和聚酰胺對(duì)E-51環(huán)氧樹脂的熱性能和機(jī)械性能的影響。
　　首先,以芴酮和間苯二酚為原料,通過酚酮縮合反應(yīng),合成3',6'-二羥基-螺(芴-9,9'-氧雜蒽),收率68％;再與4-硝基氯苯反應(yīng),制得3',6'-雙(4-硝基苯氧基)-螺(芴-9,9'-氧雜蒽),收率79%;最后經(jīng)水合肼和Pd/C催化還原,得到含醚鍵的3',6'-雙(4-氨基苯氧基)-螺(芴-9,9'-氧雜蒽)(

3、BASFX)單體,收率75%。BASFX/E-51固化動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明,其聚合過程為自催化反應(yīng),表觀活化能為52.4kJ/mol;而且BASFX/E-51固化樹脂具有良好的性能,BASFX/E-51固化體系較DDM/E-51固化體系的儲(chǔ)能模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)都有所升高,尤其是Tg較DDM/E-51提高了41℃。
　　其次,以芴酮和間甲酚為原料,通過縮合反應(yīng),合成了3',6'-二甲基-螺(芴-9,9'-氧雜蒽),收率91%

4、;經(jīng)高錳酸鉀氧化,得到螺(芴-9,9'-氧雜蒽)-3',6'-二甲酸,收率76%;再與氯化亞砜進(jìn)行酰氯化反應(yīng),合成了螺(芴-9,9'-氧雜蒽)-3',6'-二甲酰氯(BCSFX),收率81%;以此為原料,分別與乙二胺、丁二胺、異佛爾酮二胺和己二胺通過界面聚合反應(yīng),制備了四種新型的螺芴氧雜蒽聚酰胺(FXPA)。以E-51環(huán)氧樹脂為基體,DDM為固化劑,聚酰胺為改性劑,研究了螺芴氧雜蒽聚酰胺結(jié)構(gòu)和用量對(duì)E-51環(huán)氧固化樹脂性能的影響。結(jié)果表