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    最近，北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，綜合論述了環(huán)氧樹脂改性氰酸酯樹脂的研究進(jìn)展。他們綜述了環(huán)氧樹脂(EP)增韌改性氰酸酯(CE)樹脂的共聚反應(yīng)機(jī)理、固化產(chǎn)物的性能和復(fù)合材料的性能；CE在水分或殘留的酚及金屬離子等作用下自聚生成三嗪環(huán)，接著與EP反應(yīng)生成惡唑烷酮；CE改性后樹脂的韌性和彎曲強(qiáng)度提高，而玻璃化溫度和耐熱性下降很少，且固化產(chǎn)物耐濕熱性能和介電性能基本維持不變。氰酸酯(CE)樹脂通常是指含有2個(gè)或2個(gè)以上氰酸官能團(tuán)的二元酚衍生物，在熱或催化劑的作用下，發(fā)生環(huán)化三聚反應(yīng)形成含有三嗪環(huán)的高度交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的大分子。CE樹脂固化后的收縮率較低，吸濕率小于1.5%，電性能好，介電損耗角正切值低，介電常數(shù)為2.8～3.2，具有優(yōu)良的粘結(jié)性、良好的阻燃性、低發(fā)煙和耐燒蝕特性，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高。CE樹脂還具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其彎曲強(qiáng)度高于雙官能團(tuán)環(huán)氧樹脂(EP)，彎曲模量介于雙馬來酰亞胺(BMI)樹脂和多官能團(tuán)EP之間。CE樹脂常溫下多為固態(tài)或半固態(tài)，可溶于常見的溶劑，且與增強(qiáng)纖維有良好的浸潤性，表現(xiàn)出優(yōu)良的粘結(jié)性、涂覆性及流變學(xué)特性，不但可以用傳統(tǒng)的注塑、模壓等工藝成型，也適用于先進(jìn)的宇航復(fù)合材料成型工藝，如：纏繞、熱壓罐、真空袋和樹脂傳遞模塑(RTM)等。
   
    CE樹脂的用途主要有3個(gè)方面：一是高性能印刷電路板基體；二是高性能透波結(jié)構(gòu)材料基體；三是航空航天用結(jié)構(gòu)復(fù)合材料基體。雖然CE樹脂具有許多優(yōu)良的性能，但是由于它的熱固化反應(yīng)溫度高、固化時(shí)間長、制造成本高。其單體聚合后的交聯(lián)密度過大，加之分子中三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱，結(jié)晶度高，造成CE樹脂固化后較脆，此外它的耐水解性較差，容易從復(fù)合材料預(yù)浸料中結(jié)晶析出。因此為降低CE樹脂的應(yīng)用成本，進(jìn)一步提高其性能，有關(guān)CE樹脂的改性研究愈來愈受到人們的關(guān)注。目前采用熱固性樹脂、熱塑性樹脂、橡膠彈性體、含不飽和雙鍵的化合物改性CE，以及將不同結(jié)構(gòu)的CE單體共聚或共混改性等取得了較大的進(jìn)展。其中熱固性樹脂主要有EP和BMI樹脂；熱塑性樹脂主要有聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜和聚醚酰亞胺(PEI)；最常用的橡膠增韌劑有端羧基丁腈橡膠；在催化作用下，CE可通過與苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、不飽和聚酯等含有雙鍵的化合物共聚來進(jìn)行改性。此外還可以用有機(jī)硅樹脂和聚酰胺來改性CE樹脂。該研究綜述了EP改性CE的共聚反應(yīng)機(jī)理、固化產(chǎn)物的性能和復(fù)合材料的研究進(jìn)展。
   
    關(guān)于共聚反應(yīng)機(jī)理，研究人員表示CE/EP共聚物存在著非常復(fù)雜的反應(yīng)，除了生成各自的均聚產(chǎn)物以外，還通過異氰脲酸酯、惡唑烷酮等共聚結(jié)構(gòu)單元形成共聚物。一般認(rèn)為其共聚存在3個(gè)階段：CE均聚成三嗪環(huán)交聯(lián)結(jié)構(gòu)；CE官能團(tuán)與環(huán)氧官能團(tuán)反應(yīng)生成嗯唑烷酮等結(jié)構(gòu)；環(huán)氧發(fā)生聚醚化反應(yīng)。形成三嗪環(huán)又包括未加催化劑體系、外加催化劑體系；EP與CE的共聚交聯(lián)反應(yīng)又包括CE三聚成環(huán)、縮水甘油醚插入氰脲酸酯環(huán)、烷基氰脲酸酯異構(gòu)化為烷基異氰脲酸酯、烷基異氰脲酸酯與縮水甘油醚生成惡唑烷酮、烷基消除生成酚、縮水甘油醚與酚加成。關(guān)于固化樹脂的性能，研究人員首先研究了力學(xué)性能和熱性能，以及吸濕性和濕熱穩(wěn)定性，還研究了復(fù)合材料的性能。采用EP改性CE樹脂是一種很好的降低CE樹脂的應(yīng)用成本，進(jìn)一步提高其性能的方法。CE與EP的共聚反應(yīng)機(jī)理十分復(fù)雜，目前的大部分研究和將來的部分工作仍然集中在對(duì)其固化反應(yīng)機(jī)理的深入研究上。EP改性CE樹脂是最近一段時(shí)間內(nèi)先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料研究的熱點(diǎn)。向CE/EP體系中引入第三組分，如線形酚醛樹脂、BMI樹脂和聚醚酰亞胺等，有待深入研究。合成一種含有特殊結(jié)構(gòu)的CE，如含有三酚結(jié)構(gòu)、芳雜環(huán)和脂肪環(huán)結(jié)構(gòu)的CE，然后用EP進(jìn)行改性是獲取高性能的改性CE樹脂的重要途徑之一，也將是目前和將來一段時(shí)間的研究熱點(diǎn)。