腰果酚基苯并噁嗪及其高生物质含量复合材料的制备和性能研究

王海青，曹万荣，李光旭，刘向东

(浙江理工大学材料与纺织学院， 杭州 310018)



腰果酚基苯并噁嗪及其高生物质含量复合材料的制备和性能研究

王海青，曹万荣，李光旭，刘向东

(浙江理工大学材料与纺织学院， 杭州 310018)

以腰果酚、己二胺和多聚甲醛为原料合成新型苯并噁嗪单体，和双酚A型环氧树脂共混后，以核桃壳粉体(WSP)为填料制备生物基复合材料。利用FT-IR和1H NMR表征腰果酚基苯并噁嗪单体的分子结构。与双酚A型环氧树脂共混的目的在于提高复合材料基体的交联密度。通过改变WSP的平均粒径和质量分数分别设计两组对比试验，并使用DMA、TGA对复合材料的动态机械性能和耐热性能进行表征。结果表明：当WSP平均粒径为180 μm，质量分数为40%时，复合材料的综合性能最佳；其生物基原料含量高达83%，室温下弹性模量为390 MPa，在260 ℃下，热损失小于5%。

腰果酚；苯并噁嗪；生物基复合材料；核桃壳粉

0　引　言

近年来，全球石油资源不断减少，环保问题日益突出，社会强烈倡导可持续经济发展。在此形势下,以森林植物和林木业加工废弃物等可再生物质为原料的林业生物基材料得到迅速发展[1-2]。我国林业资源丰富，以林业生物质资源为材料开发高性能生物基材料，是实现我国可持续发展的重要途径之一[3]。

苯并噁嗪是一种含氮和氧的苯并六元杂环化合物，可以通过加热开环聚合[4-6]。聚苯并噁嗪是一种类似酚醛树脂的新型热固性树脂，具有传统酚醛树脂所不具备的诸多优点，如固化时无小分子放出、无体积收缩，热稳定性高、阻燃性优良、介电性能好，聚合物及单体的分子结构均可灵活设计等[7-10]。……