N一苯基馬來酰亞胺改性不飽和聚酯樹脂
N一苯基馬來酰亞胺(NPMI)俗稱單馬,淡黃色針狀晶體,熔點為88~92℃,是近年發展起來的一種耐熱有機單體,由于它具有五元環狀平面結構,嵌入高分子鏈中可增加鏈的內旋阻力,從而提高材料的耐熱性。目前,NPMI主要用途是作為ABS耐熱改性劑,可以有效地改善ABS樹脂的耐熱性、加工性能、相容性和耐沖擊性能[1]。另外,NPMI還可用作PS、PMMA、PP、PVC的交聯劑和耐熱改性劑[2][3][4]。未見有NPMI改性熱固性樹脂的相關報導。本研究目的在于通過NPMI改性不飽和聚酯樹脂,提高材料的耐熱性。該研究在不飽和聚酯樹脂澆注體和不飽和聚酯樹脂基纖維增強復合材料等方面具有一定的應用價值和意義。
1實驗
1.1試劑
N一苯基馬來酰亞胺,自制[5],產品純度在98%以上;191#不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、萘酸鈷均由武漢共達玻璃鋼工程技術有限公司提供。
1.2 NPMI在苯乙烯中溶解度測定方法取l0ml苯乙烯放在燒杯中,控制溫度,恒溫水浴加熱,添加NPMI,直至NPMI過量,重復三次,得到該溫度下NPMI在苯乙烯中的溶解度。改變溫度,重復實驗,得到NPMI在苯乙烯中的溶解度曲線。
1.3 樹脂澆注體的制備
將NPMI定量加入不飽和聚酯樹脂中。加入2%(質量比)的固化劑,混合均勻后加入1%(質量比)的促進劑,真空脫泡后倒入硅橡膠模具中,澆注標準試樣。
1.4 性能測試與表征方法
用美國尼高力420型紅外光譜測定儀表征樣品分子結構;用美國菲立根Trace-Ms型氣質聯用測定儀表征樣品純度。樹脂澆鑄體的拉伸強度參照GB/T2567-1995測試;彎曲強度參照GB/T2568-1995測試;熱變形溫度參照
GB/T1634-1989測試。掃描電子顯微鏡型號為JSM-5510LV(日本)。
2結果與討論
2.1 NPMI的表征
圖1為合成樣品的紅外光譜圖(B曲線)與標準譜圖(A曲線)的對比。通過對比,可以表征合成的樣品為N一苯基馬來酰亞胺,而且純度較高。圖2為合成樣品的純度測定譜圖,樣品純度達到98.15%。

2.2 NPMI在苯乙烯中溶解度
0~60℃溫度范圍內,NPMI在苯乙烯中的溶解度曲線見圖3。根據NPMI在苯乙烯中的溶解度特性,可以將NPMI引入不飽和聚酯樹脂體系,NPMI即可己作為反應單體又可以作為耐熱改性劑。
從圖中可以看出,在5-35℃溫度范圍內,NPMI在苯乙烯中溶解度S與溫度t關系基本滿足式(1)
S=O.lt(1)
在40-60℃溫度范圍內,NPMI在苯乙烯中溶解度S與溫度t關系基本滿足式(2)
S=4.2+2.2t (2)

2.3 NPMI對UP樹脂澆鑄體熱變形溫度的影響N一苯基馬來酰亞胺具有五元環狀平面結構,嵌入高分子鏈中可增加鏈的內旋阻力,從而提高材料的耐熱性。將NPMI引入不飽和聚酯樹脂體系可以有效地提高材料的耐熱性(圖4)。在1%一9%范圍內,NPMI用量對材料的耐熱性無顯著影響,與空白樣相比,材料的熱變形溫度平均提高4.5℃
(7.6%)。從圖4數據可以間接證明NPMI參與了UP樹脂的固化反應,嵌入了體型結構的大分子鏈中。

2.4 NPMI對UP樹脂澆鑄體力學性能的影響
圖5和圖6分別為UP樹脂澆鑄體的拉伸強度和沖擊強度與NPMI用量的關系曲線。從圖5可看出,當NPMI用量在2%-3%范圍內,材料的拉伸強度高于空白樣,峰值提高了5.5%,達到67.3MPa。其他范圍內,NPMI的引入反而降低了材料的拉伸強度,而且隨著NPMI用量的增加,呈下降趨勢。從圖6可以看出,當NPMI用量在5%-7%范圍內,材料的沖擊強度高于空白樣,峰值提高了23%,達到8.6KJ/










































