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本文主要研究工作如下:
1、以苯酚、9-芴酮为原料,浓硫酸和β-巯基丙酸为催化剂合成了双酚芴。用FT-IR、NMR和DSC等手段,分析了其化学结构和热性能。结果表明,合成的产物为目标化合物,其熔点为225.8℃。
2、通过Mannich反应,以双酚芴、苯胺和甲醛(多聚甲醛)为原料,使用溶剂法、无溶剂法和三嗪法合成了双酚芴苯胺型苯并嗯嗪。用FT-IR、NMR、DSC和TG等手段分析了产物的化学结构、热固化性能和固化产物热稳定性。结果表明,合成的产物为目标化合物,苯并噁嗪完全闭环,其固化起始温度为250℃,峰值温度在260℃,固化后聚苯并噁嗪树脂的起始分解温度为354℃,5％失重温度为362℃,800℃时的残炭率为51％。与双酚A苯胺型苯并嗯嗪树脂相比,热性能得到大大提高。
3、使用双酚芴、多聚甲醛和乙二胺(己二胺)为原料,合成了两种具有重复噁嗪环的线形双酚芴双胺型苯并嗯嗪,用FT-IR、NMR、DSC和TG等手段分析了其化学结构、热固化性能和固化产物的热稳定性。结果表明,合成的产物为目标化合物,双酚芴乙二胺型苯并噁嗪的固化起始温度为231℃,峰值温度在253℃,固化后聚苯并噁嗪树脂的起始分解温度为344℃,5％失重温度为357℃,800℃时的残炭率为51％。双酚芴己二胺型苯并噁嗪的固化起始温度为203℃,峰值温度在248℃,固化后聚苯并噁嗪树脂的起始分解温度为319℃,5％失重温度为330℃,800℃时的残炭率为31％。与同类双酚A双胺型苯并噁嗪相比,双酚芴双胺型苯并噁嗪的固化温度以及固化产物的热分解温度、800℃时的残炭率均有较大提高。
4、以双酚芴苯胺型苯并嗯嗪为基体,制得了苯并噁嗪／SiO2复合材料、木陶瓷和木粉／SiO2陶瓷。TG表明SiO2的加入降低了复合材料的分解速率；当SiO2含量为30 wt％时,1000℃时材料的质量残留率达60％。用FT-IR、XRD和FESEM等手段表征了陶瓷材料的结构和微观形貌。结果表明,木陶瓷中树脂含量的增加,对其石墨化程度影响很小；树脂烧结后生成玻璃态的硬碳,经架桥作用与碳化木粉连接在一起,材料结构更加致密；木粉／SiO2硅陶瓷材料中有β—SiC生成,并随SiO2含量的增加而增多。