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苯并噁嗪树脂及其复合材料的研究进展 顾 宜 四川大学高分子科学与工程学院 高性能复合材料及基体树脂 高性能复合材料 应用：航空航天、军工、机械、电绝缘 性能：高强高模、耐高温 基体树脂品种 酚醛树脂 环氧树脂 双马来酰亚胺树脂 -CO-C=C-CO-N- 氰酸酯树脂 -OCN 苯并环丁烯 热塑性特种工程塑料 问题 固化时释放小分子，成型工艺 耐热性 固化收缩，内应力 成本（性能价格比） 苯并噁嗪树脂 苯并噁嗪树脂是近年来新兴的性能优良的热固性树脂，有以下特点： 原料来源广泛，灵活的分子设计性。 开环聚合，不放小分子； 开环后形成类似酚醛树脂的交联网络结构 固化零收缩或略显膨胀； 良好的成碳特性； 具有优良的耐热性、机械性能和耐腐蚀性； 苯并噁嗪的研究进展 合成方面 苯并噁嗪树脂溶液，粒状苯并噁嗪树脂， 用于RTM工艺的低粘度苯并噁嗪、 植物油改性苯并噁嗪中间体 基础研究方面： 　　　　 合成、固化性能、固化反应动力学、分子模拟、开环聚 　　　　 合机理（热聚合、有机弱酸引发、路易斯酸引发） 应用方面： 　　　　 开发高性能纤维复合材料、汽车制动材料、火车闸瓦、 　　　　 硬质覆铜板基材 苯并噁嗪的研究进展 成果： 专利 5 （4） -----“开环聚合酚醛树脂及其纤维增强复合材料”（ ZL 94 1 11852.5 ） -----“粒状多苯并恶嗪中间体及制备方法”（ZL1 ）， 文章 25 （9） 获奖 -----粒状苯并噁嗪中间体的合成及应用，2002年，四川省科学技 术进步奖三等奖， ----开环聚合酚醛树脂与纤维增强复合材料，2002年，教育部提 名国家科学技术发明奖二等奖 ------粒状苯并噁嗪中间体的合成及应用，2001年，成都市科学 技术进步奖 一等奖。 按照应用进行分子设计性 调控中间体的分子量、苯并恶嗪环的数量及环化率， 合成单环、双环、多环或含多种反应性基团等结构不同的多种苯并恶嗪中间体， 合成从高反应活性到低反应活性的不同种类苯并恶嗪中间， 160℃下的凝胶化时间从2分钟到2个小时变化， 合成固体、液体、溶液等不同种类苯并恶嗪中间 从而满足模压、层压、以及RTM工艺等的不同要求。 苯并恶嗪的结构表征 苯并恶嗪的结构表征 优良的成型加工性 苯并恶嗪树脂在室温下（0~40℃）有非常好的贮存稳定性 高活性的粒状多苯并恶嗪固体树脂存放两年，其物理化学性质基本上没有变化 苯并恶嗪树脂溶液浸渍玻璃布制成的中间体预浸料存放 6 个月，仍有很好的层压加工性和制品性能 苯并恶嗪树脂可溶于丙酮等通用溶剂， 苯并恶嗪树脂可以单独使用、也可与环氧树脂或酚醛树脂复配，制备纤维增强复合材料。通过复配可以进一步改善复合材料的成型工艺和综合性能。 加入活性氢化合物、有机酸、路易斯酸等催化剂，苯并恶嗪的凝胶化时间明显缩短、反应活化能减小、 如双酚A型苯并恶嗪的起始固化温度（DSC）从210℃降 至150℃、132℃和130℃。，获得了满足层压和模压生产的配方组成和固化工艺参数。 优良的成型加工性 苯并恶嗪树脂基纤维增强复合材料 苯并恶嗪树脂基155级和180级两种耐高温层压玻璃布已投入工业生， 电机和变压器电绝缘材料 真空泵旋片材料 高Tg的苯并恶嗪树脂基无卤硬质覆铜板基板, 在航空航天复合材料领域将具有很好的应用前景 * 新树脂 ？ 苯并噁嗪的研究进展 1944年，Holly与Cope 发现苯并噁嗪 1949年，Burke合成一系列苯并噁嗪化合物 1973年，Schreiber报导制备酚醛塑料、申请专利 1990年，Ishida 合成、热聚合反应动力学、