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含苯并噁嗪结构聚三唑树脂的合成与性能

2021-03-08王露雨王海军万里强郝旭峰黄发荣

材料科学与工程学报 2021年1期

王露雨,王海军,张 俊,万里强,郝旭峰,田 杰,黄发荣

(1.华东理工大学 特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海 200237;2.上海复合材料科技有限公司,上海 201112)

1 前 言

1893年, Michael首次报道通过叠氮化合物和丁炔二酸二乙酯的环加成反应合成了含1,2,3-三唑环的化合物[1]。20世纪60年代,Huisgen系统地研究了叠氮类化合物与炔类化合物的反应,并将该反应定义为1,3-偶极环加成反应[2]。典型的1,3-偶极环加成反应是发生在叠氮-炔类化合物的环加成反应,产物为含三唑环的化合物,反应需要加热但无需催化剂,然而其反应速率较慢。2002年,Sharpless报道了Cu(I)离子催化叠氮化合物与炔基化合物的1,3-偶极环加成反应(CuAAC)[3]。与无催化条件下的1,3-偶极环加成反应相比,CuAAC反应具有反应速率快,可低温下完成且产物具有立构规整性等特点。近年来,华东理工大学合成了多种含有苯环的炔基化合物与叠氮化合物,并利用1,3-偶极环加成反应制备了一系列可低温固化、高温使用的热固性聚三唑树脂,作为先进树脂基复合材料基体可应用于航空航天领域[4-11]。此类树脂能在较低温度(≤80 ℃)下固化成型,固化树脂具有良好的热性能与机械性能。

苯并噁嗪树脂作为一类新型高性能热固性树脂,相较于传统酚醛树脂具有许多优良特性,例如分子设计灵活,固化过程中近乎零收缩,尺寸稳定性高,阻燃性能和介电性能优良等[12-15]。利用苯并噁嗪分子设计的灵活性,将炔基基团引入苯并噁嗪分子中,再通过1,3-偶极环加成反应可制备出含有苯并噁嗪结构的新型聚三唑树脂。……

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