本文關(guān)鍵詞：含丙烯基聚芳醚腈結(jié)構(gòu)、性能及復(fù)合研究

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【摘要】：聚芳醚腈是一類新型芳雜環(huán)特種高分材料,由于其分子的特殊結(jié)構(gòu),使得其具有優(yōu)異的耐熱性、阻燃性、耐化學(xué)腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度等性能,可以作為結(jié)構(gòu)材料和功能材料的基體樹脂,在航空航天、電子電氣、機(jī)械工業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文通過共聚改性的方法將烯丙基雙酚A引入聚芳醚腈中,制備了一種新型可交聯(lián)聚芳醚腈,并對該聚芳醚腈的結(jié)構(gòu)與性能、交聯(lián)和復(fù)合應(yīng)用進(jìn)行了研究。1.以2,6-二氯苯甲腈與烯丙基雙酚A以及聯(lián)苯二酚、雙酚A、間苯二酚、雙戊酸和酚酞為原料通過親核取代縮聚反應(yīng)合成含丙烯基聚芳醚腈均聚物和共聚物。通過紅外光譜(FTIR)和核磁共振氫譜(1H NMR)證明了聚合物結(jié)構(gòu)與所設(shè)計(jì)一致:烯丙基在合成過程中被催化為丙烯基。性能測試結(jié)果表明含丙烯基聚芳醚腈均聚物分子量低,綜合性能較差;通過引入其他雙酚得到的共聚物分子量明顯增加,提高了聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(140-186℃)、熱穩(wěn)定性、熱氧穩(wěn)定性和力學(xué)拉伸強(qiáng)度(80-87 MPa);含丙烯基聚芳醚腈在常見有機(jī)極性溶劑中表現(xiàn)出良好的溶解性能。通過綜合比較,烯丙基雙酚A與聯(lián)苯二酚所得聚芳醚腈共聚物性能最優(yōu)。2.以不同比例烯丙基雙酚A和聯(lián)苯二酚與2,6-二氯苯甲腈共聚合成聚芳醚腈共聚物DPEN,探究丙烯基含量對聚芳醚腈性能的影響。通過FTIR測試證明聚合物結(jié)構(gòu)與所設(shè)計(jì)一致。性能測試結(jié)果表明:隨著丙烯基含量的增加,DPEN的分子量逐漸降低;玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(207-169℃)、熱穩(wěn)定性(Td5%=511-423℃)和力學(xué)拉伸強(qiáng)度(105-79 MPa)呈下降趨勢,但依然保持著較高的綜合性能;DPEN較聯(lián)苯型聚芳醚腈溶解性明顯提高。通過綜合比較,丙烯基含量為20%的DPEN-20為后續(xù)研究丙烯基聚芳醚腈的最優(yōu)選擇。3.采用熱處理的方式,通過對不同雙鍵含量、不同處理溫度和不同處理時(shí)間研究雙鍵交聯(lián)對聚芳醚腈結(jié)構(gòu)與性能的影響。通過DSC和FTIR分析得知在熱處理過程中只有雙鍵參與了交聯(lián)反應(yīng)。測試結(jié)果同時(shí)表明隨著熱處理溫度提高,DPEN-20的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度逐漸增加;拉伸強(qiáng)度先增加后減小;介電常數(shù)逐漸降低;復(fù)數(shù)粘度逐漸增加。通過雙鍵交聯(lián),DPEN共聚物的性能明顯提升。4.以DPEN-20作為基體,制備了不同含量的納米氧化鋅/多壁碳納米管/聚芳醚腈復(fù)合薄膜(ZnO/MWCNTs/DPEN-20),SEM結(jié)果顯示ZnO有效地分離了MWCNTs,而且無機(jī)填料與DPEN-20相容性良好。聚合物薄膜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度均大于200℃,5%熱失重溫度均大于430℃,展現(xiàn)了良好的尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。隨著無機(jī)填料含量增加,復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度先增加后減小,但始終保持在90MPa以上。該復(fù)合材料介電滲閾值在6 wt%(MWCNTs含量),此時(shí)介電常數(shù)為45(100 Hz),展現(xiàn)了良好的介電性能。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O632.62

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