聚雙環(huán)戊二烯的制備及其改性研究.pdf

1、聚雙環(huán)戊二烯(polyDCPD)是一類高性能熱固性樹脂，具有良好的加工性能及機械性能，近年來受到廣泛關注。隨著研究應用的不斷發(fā)展，對材料性能提出了越來越高的要求，因此有必要對聚雙環(huán)戊二烯的力學及熱性能進行進一步的改善。近年來，向雙環(huán)戊二烯中填加其它組分改性聚雙環(huán)戊二烯成為新的研究熱點。
　　首先，本課題采用Grubbs一代催化劑通過開環(huán)易位聚合制備聚雙環(huán)戊二烯，利用DSC研究了雙環(huán)戊二烯聚合的反應動力學，確定其固化工藝，并且探討了

2、催化劑用量對反應動力學的影響，研究了體系的力學性能、耐腐蝕性能及溶脹性能。結(jié)果表明，隨著催化劑用量的減少，其彎曲強度及彎曲模量均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，當nDCPD∶nCat=1000∶1時，聚雙環(huán)戊二烯的彎曲強度及彎曲模量均達到最大，分別為42.1 MPa和1258.8 MPa。
　　其次，將不同形態(tài)的碳基納米粒子，例如酸化碳納米管(a-CNT)及氧化石墨烯(mGO)填加至雙環(huán)戊二烯中，考察復合材料(a-CNT/polyDCPD

3、及mGO/polyDCPD)的力學性能及熱性能。結(jié)果表明，a-CNT對于聚雙環(huán)戊二烯增韌，當加入1.0wt％ a-CNT時，斷裂伸長率增加了259.6％; mGO對于聚雙環(huán)戊二烯既增強又增韌，當加入1.0wt％mGO時，拉伸強度增加了33.1％，拉伸模量增加了116.7％，斷裂伸長率增加了230.9％。此外，mGO/polyDCPD的儲能模量及Tg均增大，并且填加a-CNT及mGO后體系的熱穩(wěn)定性有明顯改善。
　　最后，將含有酚酞

4、側(cè)基的雙馬來酰亞胺(PPBMI)填加至雙環(huán)戊二烯中共聚制備得到poly(PPBMI/DCPD)，考察了其力學性能及熱性能。結(jié)果表明，隨著PPBMI含量的增加，poly(PPBMI/DCPD)體系的彎曲強度呈先增后減的趨勢，彎曲模量則呈逐漸增大趨勢，體系的熱穩(wěn)定性呈上升趨勢，且儲能模量及Tg均增大。進一步設計合成了剛性單體1，4-二（環(huán)戊二烯基亞甲基）苯(DMB)及柔性單體2，2'-二（環(huán)戊二烯基）乙醚(DCPE)，將其分別與雙環(huán)戊二烯共

5、聚，制備poly(DMB/DCPD)及poly(DCPE/DCPD)，并分別考察了其熱性能及力學性能。結(jié)果表明，poly(DMB/DCPD)體系的熱穩(wěn)定性隨著DMB含量的增加而提高，而poly(DCPE/DCPD)體系的熱穩(wěn)定性較聚雙環(huán)戊二烯下降。力學性能方面，poly(DMB/DCPD)體系的沖擊強度隨DMB含量的增加呈先增后減的趨勢，且儲能模量較聚雙環(huán)戊二烯增加。對于poly(DCPE/DCPD)體系，當DCPE含量為60wt％時，