课题基金基金详情
苯并噁嗪/热固性树脂共混体系的固化反应机理及结构调控
结题报告
批准号:
51273119
项目类别:
面上项目
资助金额:
79.0 万元
负责人:
顾宜
依托单位:
学科分类:
E0305.高分子共混与复合材料
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱蓉琪、王智、王宏远、周千皓、周倩、陆德鹏、蒋宝林、李晓丹
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
苯并噁嗪是一种新型的高性能热固性树脂,将其与传统的热固性树脂共混是改善其加工性和综合性能的一种简便方法。然而,目前多数工作停留在片面的、表面的或经验性的研究阶段,缺乏原理上深入细致的研究,尤其是忽略或淡化了共混体系中的固化反应机理及其对固化物交联结构和宏观性能的影响,严重制约了苯并噁嗪的应用发展。本项目将针对上述问题,以化学反应原理和材料结构与性能理论为基础,通过化学结构表征结合分子模拟和反应动力学分析方法,系统研究苯并噁嗪/热固性树脂共混体系固化过程中组分间的竞争反应和共聚反应机理,研究单体的化学结构、固化条件、固化剂或催化剂类型等因素的影响;揭示共混树脂固化反应、固化物交联结构和固化物宏观性能之间的内在关系及基本规律;创建调控共混树脂固化物交联结构的技术方法;为高新技术领域开发两种新型高性能树脂体系。该项目的研究成果,将大大推动苯并噁嗪树脂的发展和应用,具有重要的理论意义和应用价值。
英文摘要
Polybenzoxazine is a new thermosetting resin with high performance. It is an easy way to improve its processing and performance by blending with traditional thermosetting resins. However, most present works just stay in the one-sided, surface, or empirical research stage. The thorough and meticulous researches are lacked. Especially, the curing reaction mechanisms of the blend systems and their effects on crosslinked structures and performance are ignored, which severely restricts the application and development of polybenzoxazine. In response to the above problems, in this project, the competitive reaction and the copolymerization reaction mechanism between components of benzoxazine/thermosetting resin blends during the curing process, and the effects of the chemical structure of monomer, curing condition, curing agent or catalyst are studied based on the chemical reaction principle and the theory of material structures and properties. The chemical structure characterization combined with molecular modeling and reaction kinetics analysis methods are used in this research. The intrinsic relationship and the basic law between the curing reactions of the blends, the crosslinked structures of polymers and the performance of polymers are proposed. The method of adjusting the crosslinked structures of the copolymers is created. In this project, two new high performance resin systems are developed for high-tech fields. The achievements of this project will greatly promote the development and application of benzoxazine resins, which has important theoretical significance and application value.
苯并噁嗪是一种新型的高性能热固性树脂,与传统的热固性树脂共混是改善其加工性和综合性能的一种简便方法。本项目针对共混树脂存在的“三个基本问题”,对共混体系的共聚反应机理、催化剂作用下的竞争反应以及固化物结构与性能关系展开了系统研究。通过模型反应和多种表征技术,证明了苯并噁嗪与双马来酰亚胺、氰酸酯或环氧树脂等三种共混体系热聚合时的共聚反应,以及咪唑催化下的竞争反应,推导了各体系的聚合反应机理;建立了竞争反应-顺序聚合-化学交联结构或微相分离结构-性能之间的相互关系,创建了一种通过调控苯并噁嗪/热固性树脂共混体系的竞争反应、形成微相分离结构、显著提高冲击强度的新技术方法。.接着,深入研究了典型催化剂作用下苯并噁嗪/环氧树脂共混体系中的聚合反应。通过测试并总结多个体系凝胶时转化率、最大反应速率时转化率及聚合过程中分子量(或Tg)和活化能随转化率的变化规律,首次观察到并确认了苯并噁嗪在热聚合或加入不同催化剂聚合过程中的链增长模式遵循Flory规律,为逐步聚合反应、活性连锁聚合反应和非活性连锁聚合反应,并推导了在不同链增长模式下苯并噁嗪的聚合反应历程。然后,在苯并噁嗪/环氧树脂共混体系中,通过选择不同催化剂调控两种树脂的链增长模式,建立了催化剂类型-链增长模式-竞争反应(固化反应顺序)-聚合物结构与性能之间的关系。.同时,通过模型反应,研究了苯并噁嗪的取代基效应、环氧基及酸酐的结构类型对苯并噁嗪/环氧树脂共混体系固化反应机理、化学交联结构和性能的影响,总结了规律性。详细研究了在苯并噁嗪树脂中加入二元酚的扩链反应机理、固化行为及固化物的性能。通过结构设计和调控竞争反应,原位制备了两种新型的具有多支化交联结构的高性能苯并噁嗪/环氧树脂共聚物。设计并合成了一种新型的、高活性的含芳醚酮结构二元酚扩链剂,实现对聚苯并噁嗪增韧改性。成果对于苯并噁嗪树脂的理论研究和应用具有重要的科学意义和实际价值。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1038/pj.2012.179
发表时间:2013-06
期刊:Polymer Journal
影响因子:2.8
作者:P. Zhao;Qian Zhou;Xin Liu;Rongqi Zhu;Q. Ran;Yi Gu
通讯作者:P. Zhao;Qian Zhou;Xin Liu;Rongqi Zhu;Q. Ran;Yi Gu
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Reactive & Functional Polymers
影响因子:5.1
作者:Zhao, Jiacheng;Ran, Qichao;Zhu, Rongqi;Gu, Yi
通讯作者:Gu, Yi
A novel benzoxazine/bismaleimide blend resulting in bi-continuous phase separated morphology
一种新型苯并恶嗪/双马来酰亚胺混合物,产生双连续相分离形态
DOI:10.1039/c2ra22508e
发表时间:2013-01-01
期刊:RSC ADVANCES
影响因子:3.9
作者:Wang, Zhi;Ran, Qichao;Gu, Yi
通讯作者:Gu, Yi
Preparation and characterization of novel multi-branched polymers in situ cured from benzoxazine/epoxy resin/primary amines blends
苯并恶嗪/环氧树脂/伯胺共混物原位固化新型多支化聚合物的制备和表征
DOI:10.1039/c5ra26249f
发表时间:2016-02
期刊:Rsc Advances
影响因子:3.9
作者:Wang, Hongyuan;Yang, Po;Zhu, Rongqi;Gu, Yi
通讯作者:Gu, Yi
DOI:--
发表时间:2014
期刊:热固性树脂
影响因子:--
作者:周倩;杨坡;凌红;顾宜
通讯作者:顾宜
伯胺/酚/甲醛路线合成苯并噁嗪的反应机理及结构调控
  • 批准号:
    21174093
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    顾宜
  • 依托单位:
RTM用高性能苯并噁嗪树脂的增韧与反应诱导相分离的研究
  • 批准号:
    50873062
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    36.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    顾宜
  • 依托单位:
过渡金属与苯并噁嗪树脂作用机制及热稳定性的研究
  • 批准号:
    20774060
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    顾宜
  • 依托单位:
用于三维编织热防护材料制备的RTM成型烧蚀树脂的基础研究
  • 批准号:
    90405001
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    顾宜
  • 依托单位:
聚合物纤维和薄膜制备中多层次结构控制的研究
  • 批准号:
    50433010
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    140.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    顾宜
  • 依托单位:
侧链液晶聚酰亚胺的分子设计和合成及结构与性能的研究
  • 批准号:
    20274026
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2002
  • 负责人:
    顾宜
  • 依托单位:
散布式扬声器音板材料结构与声学特性关系的研究
  • 批准号:
    20074023
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    17.0万元
  • 批准年份:
    2000
  • 负责人:
    顾宜
  • 依托单位:
聚酰亚胺的侧链功能化及新型薄膜材料的研究
  • 批准号:
    29874021
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    11.0万元
  • 批准年份:
    1998
  • 负责人:
    顾宜
  • 依托单位:
苯并恶嗪开环聚合机理及体积膨胀效应的研究
  • 批准号:
    59573008
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    1995
  • 负责人:
    顾宜
  • 依托单位:
国内基金
海外基金