苯并噁嗪树脂的结构与性能_第1页
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1、 苯并噁嗪树脂的结构与性能学校名称：华南农业大学院系名称：材料与能源学院时 间：2017年2月27日苯并噁嗪单体苯并噁嗪是一类含氯、氧六元杂环的苯并杂环化合物由于氯、氧及取代基位置的不同，表现出不同的结构与性质。其中3,4-二氢-3-取代-2H-1,3苯并噁嗪是众多结构中的一种，被称为苯并噁嗪树脂，由甲醛水溶液或多聚甲醛、酚类化合物和伯胺类衍生物经Mannich缩合反应得到，是一种新兴的热固性树脂1苯并噁嗪树脂化学结构与聚集态结构苯并噁嗪树脂拥有极其丰富的化学结构这是因为其合成原料来源广泛分子可设计性强一般可通过设计合成新单体，如含炔基、烯丙基、苯酞基团、苯并杂环结构的苯并噁嗪，再经聚合（固化

2、）得到具有不同化学结构、拥有不同性能的聚苯并噁嗪嗪；其次苯并噁嗪树脂可与其他树脂如酚醛树脂、氰酸酯树脂、环氧树脂、聚醚砜等进行共聚或共混，通过改变聚苯并噁嗪交联结构或控制相形态得到具有不同化学结构、不同性能的聚苯并噁嗪；对于同一种苯并噁嗪树脂，还可通过控制固化过程，形成特殊化学交联结构，常见结构如下图所示。尽管苯并嗯嗪树脂是一种热固性树脂，且化学结构复杂，但自身也具有特殊的聚集态结构，即存在复杂、多样的氢键。从氢键供体（给体）与氢键受体进行分析，聚苯并嗯嗪是一个单供体氢键体系，供体为聚合过程生成的酚羟基(-OH)上的氢原子，受体分别为氮原子(N)、酚羟基上的氧原子(O)以及苯环()；从氢键形式

3、分析，聚苯并嗯嗪形成的氢键形式为酚羟基与酚羟基(OHHO)、酚羟基与氮原子(OHN)、酚羟基与苯环(OH)，如图3所示。由于不同受体的电负性不同，因此形成的氢键强弱也不同，可归为两大类：一类是OHHO和OH形式的氢键，该类氢键作用力较弱，被称为“统计学氢键”；另一类是OHN形式的氢键，0、H、N、CH：和苯环形成一个较为稳定的“假六边形”，该类氢键作用力相对较强，又被称为“螯合氢键”。正是由于这些氢键的存在，苯并噁嗪树脂才拥有一系列令人称奇的性能。例如，氢键具有方向性，可以阻止聚苯并噁嗪分子链段紧密堆积，使其自由体积增大，宏观表现为固化零收缩或体积微膨胀；氢键可以非常有效地限制分子链段构像的变化和分子链段的运动，赋予苯并噁嗪树脂高玻璃化转变温度、较高的常温模量；氢键具有饱和性，可以保护聚苯并噁嗪的酚羟基、降低表面能，减少与水、弱酸、有机溶剂之间的相互作用，提高耐化学介质性和疏水性；OHN形式氢键所形成的“假

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