含芳醚芴二胺/環氧樹脂固化反應動力學及性能研究

黎亞明　郝永昌　李國兵　王軍　劉文彬

摘要：以9，9-雙[4-（4-氨基苯氧基）苯基]芴（BAOFL）作為固化劑，采用非等溫DSC技術，研究了BAOFL/環氧樹脂（E-51、TDE-85和芴基環氧樹脂）體系的固化反應動力學，利用動態熱機械分析儀（DMA）和熱重分析儀（TGA）測試了固化樹脂的力學性能和熱穩定性。結果表明，固化反應活化能與環氧樹脂和固化劑的結構密切相關，芳醚的引入提高了氨基與環氧基的反應性，固化樹脂呈現出優良的熱性能和力學性能，其玻璃化轉變溫度（Tg）達到206～248 ℃，貯能模量為2.54～2.94 GPa，初始熱分解溫度312～375 ℃，700 ℃時的殘炭率達到15.2%～31.7%。

關鍵詞：含芳醚芴二胺；固化劑；環氧樹脂；固化動力學；熱性能

中圖分類號：TQ433.4+37 文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2014）06-0050-05

高性能環氧樹脂的開發可歸結為3個方面：耐熱性、耐濕熱性、強韌性，這3種性能之間是相互制約的。增大高聚物的交聯密度能有效提高耐熱性，但往往會引起韌性的下降，而加入增韌劑在韌性提高的同時，耐熱性會大大降低[1，2]。通用環氧樹脂，如雙酚A環氧樹脂及其改性樹脂使用普通固化劑固化后，樹脂交聯密度大、內應力大，以及網絡結構中含有許多易吸水的羥基，因而存在吸濕大、尺寸穩定性和介電性能差、韌性低和濕熱穩定性差等缺點，不能滿足對環氧樹脂的使用特性，如耐熱性、吸濕性、介電性能、沖擊韌性和固化性能等提出的更高要求[3]。因此，改性環氧樹脂和不同結構新型環氧樹脂得到快速發展。而利用新型固化劑也成為環氧樹脂高性能化的另一途徑[4]。

近年來，芴基環氧樹脂和芴二胺固化劑因具有良好的力學性能、耐熱性能、耐濕熱性能、介電性能、耐化學品性能，成為高性能樹脂體系的重要基體或改性劑[5，6]?！?br>