2-4氰酸酯树脂.pptVIP

第六节 氰酸酯树脂 前言 6.1 氰酸酯树脂的合成 6.1.1氰酸酯树脂的特点 6.1.2 物理、化学性质 6.2 氰酸酯树脂的固化与性能 6.2 氰酸酯树脂的固化与性能 6.3 氰酸酯树脂的改性 6.3.1 氰酸酯改性环氧树脂 6.3.1 氰酸酯改性环氧树脂 6.3.1 氰酸酯改性环氧树脂 6.3.2 氰酸酯改性双马树脂 6.4 氰酸酯树脂及其复合材料的应用 6.4.1 耐热耐环境性 6.4.1 耐热耐环境性 6.4.2 电性能 6.4.2 电性能 6.4.3 力学性能 6.4.4 复合材料的应用 6.4.4 复合材料的应用 * 6.1 氰酸酯树脂的合成 6.2 氰酸酯树脂的固化与性能 6.3 氰酸酯树脂的改性 6.4 氰酸酯树脂及其复合材料的应用 要求：了解氰酸酯树脂的结构与性能、以及作为透波材料的应用进展 固化物具有低介电系数、高玻璃化温度、低收缩、低吸湿等优点 氰酸酯树脂是80年代才发展起来的新型树脂， 含有两个以上氰酸酯官能团的酚衍生物。 ● ● ● 主要应用： 高速数字及高频用印刷电路板； 高性能透波结构材料； 高性能结构复合材料树脂基体。 常用的酚类化合物为双酚A， 卤化氰为溴化氰：常温下固体、稳定性好、毒性小、活性适当 可实际生产的氰酸酯树脂的合成方法只有一种： 在碱存在下，卤化氰与酚类化合物反应制备氰酸酯单体 ● ● ArOH + R-CN--------ArOCN 氰酸酯树脂加热后容易异构成异氰酸酯 ● 有多种合成方法，但其他方法收率不高 ● 一般结构为： 随R的不同其物理性质不同 除双酚E型氰酸酯树脂为低粘度液体外，其他均为结晶固体，熔点较高，在70℃到200℃不等。 其中双酚A型氰酸酯树脂熔点为79℃。 ● ● 纯的氰酸酯树脂即使在加热的条件下也不发生聚合反应； 必须加入两种催化剂：活泼氢化合物如单酚、水等 金属催化剂：锌、锰、钴（环烷酸） ● 催化剂对固化反应的影响： 壬基酚：增加浓度（2％～6％）－－提高固化度，有利于凝胶后 的固化反应，－－降低玻璃化转变温度Tg（260～220℃） 金属离子：锌、铜、锰、钴是比较好的催化剂；铁、钛、铅等也有较好的催化效果，但对固化物的水解催化也大。 常用的金属化合物：锌酸钴、环烷酸钴、乙酰丙酮钴、环烷酸铜等 ● 氰酸酯树脂具有良好的电性能、低吸湿、耐高温等特点 可以用来改性其他树脂 ● ● 氰酸酯树脂目前的改性应用： 氰酸酯改性环氧树脂 氰酸酯改性双马来酰亚胺树脂 氰酸酯改性环氧树脂的原理： 氰酸酯基与环氧基反应成噁唑啉、三嗪结构等 ● 显著改善的性能： ●耐湿热性 ●抗冲击强度 ● 吸湿性远低于芳胺固化的环氧树脂； 低于AG80/DDS环氧树脂体系 平衡吸湿率在1％左右。 干湿态热变形温差低：10～20℃ 显著改善的性能： ●耐湿热性 ●抗冲击强度 ● 表现为较高的弯曲强度和断裂延伸率。 例： DGEBA环氧树脂含量57％ 干态Tg：196℃ 湿态Tg：167℃ 弯曲强度：147.6MPa 伸长率：6.2% 基本反应原理： ● ＋ 氰酸酯树脂的结构与性能 固化氰酸酯树脂中含有大量三嗪环、芳环和刚性脂环 三嗪环与芳香环之间以醚键连接 ● 有较好的耐热、耐化学性能，又有良好的抗冲击和介电性 氰酸脂树脂的耐热耐环境性由单体骨架的分子结构、催化剂及固化条件决定的 ● 吸湿率较低，同样受分子结构影响 ● 介电常数低 ● 力学性能突出表现为抗冲击性 但仍需增韧改性 ● 氰酸脂树脂复合材料同样表现出低介电损耗 ● 制备复合材料一般采用玻璃纤维和石英纤维 ● *