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CTBN如何让热固性树脂变得更坚韧，增韧机理大揭秘！（七）
（3）CTBN改性CE
CE是一类含有2个或2个以上氰酸酯官能团(一0CN)的高性能热固性树脂,具有优良的力学性能高的玻璃化转变温度(260℃)、极低的介电常数(2.8~3.2)和介电损耗(损耗角正切值为0.002~0.003)低的吸湿率以及良好的加工性能,但是CE树脂固化反应后形成高度交联、结构高度对称的三嗪环化聚合物,造成CE固化物较脆。一般认为CTBN与CE之间存在式的反应。
Wang等采用CTBN增韧改性CE树脂进行研究,发现CTBN在低温阶段对体系固化有较为明显的影响,而在高温阶段对CE固化影响较小;当CTBN含量为15份时,改性体系的弯曲强度和冲击强度分别提高了39.47%和21.92%,改性体系综合力学性能比较好,但电性能稍有下降;树脂的耐热性能随着CTBN用量的增大而下降,当CTBN含量从0提高到15份时，树脂体系的起始分解温度从407℃降低到383℃。朱雅红等采用机械剪切力的方法改变相分离过程的外部条件,通过预聚的方法改变相分离的初始条件,改善CTBN与CE的宏观相分离过程。结果表明,分别采用固化前对CE/CTBN施加高速剪切力和预聚CE的方法可有效解决CTBN增韧CE树脂中存在的宏观相分离问题;施加高速剪切力后,体系(每100份CE中含10份CTBN)冲击韧性可达到14.4kJ/m’,比改性前(冲击韧性为6.0kJ/m’)提高了140%;预聚CE后体系冲击韧性可达到12.1kJ/m’,比改性前提高了102%。研究还发现,CE/CTBN共混物中CTBN分散相以不规则粒子形状均匀地分布在CE基体***混体系两相呈典型的“海一岛结构”分布,工艺改进后,共混体系中以分散相存在的CTBN粒子形成胞状结构，这些含有包埋物的胞状CTBN颗粒有利于提高CE树脂基体的韧性和强度。任鹏刚等[2在双酚A型二氰酸酯(BADCy)树脂中直接加入CTBN进行共混，再用阶段性升温的方法使共混体系固化。研究发现CTBN能促进BADCy低温下的三嗪环反应,但是使BADCy的后处理温度提高。当CTBN的含量超过15份时:CTBN颗粒以球形颗粒的形式从基体BADCy中析出，这些颗粒形成大量的剪切带及银纹,吸收大量的能量使共混体系的韧性增强。随着CTBN含量的增大，出现颗粒较大的CTBN分散相,能有效阻止裂纹扩展,使共混体系的韧性大幅度提高。mcrpn:mBAncy=25:75体系的冲击强度比纯BADCy树脂体系提高了2.3倍弯曲强度下降了28%。加入CTBN导致两相结构的形成,且CTBN含量增加使分散相的粒径增大。
双环戊二烯型氰酸酯(DCPDCE)树脂是分子结构中以环戊二烯取代了双酚A型氰酸酯树脂中的二甲基碳,因此介电损耗值更低。但是DCPDCE固化后也形成高度交联的三嗪环结构,存在固化物刚度大、韧性较差等缺点。贾丙雷等采用CTBN对DCPDCE进行增韧改性。结果表明,CTBN对DCPDCE的固化反应具有催化作用;CTBN用量较小时就能够有效地改善DCPDCE的力学性能,当CTBN含量为2%时,体系弯曲强度达到最大值117.93MPa,当CTBN含量为8%时,冲击强度达到最大值8.2kJ/m’,比纯DCPDCE提高了16.8%;CTBN改性DCPDCE服从孔洞剪切屈服机理;CTBN的加入对DCPDCE的吸湿性能有负面影响,但在用量少于8%时吸水率均在1%以下。
（未完待续）
来源：西北工业大学理学院应用化学系、中国塑料、刘乃亮、齐暑华、理莎莎、吴利敏、鲁惠玲
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