酚醛型氰酸酯与双酚A型环氧共固化反应的FTIR研究

在恒温固化条件下,通过FTIR跟踪方法,研究了酚醛型氰酸酯与双酚A型环氧共固化反应的路径及其反应机理.共固化体系的反应过程包括在150℃及其以下温度,主要发生的是氰酸酯的三嗪环化固化反应,其中三嗪环化固化反应由于环氧的加入,反应速率被极大地提高了;同时,酚醛型氰酸酯中的氨基甲酸酯类杂质与环氧发生开环聚合反应,引起环氧官能团产生弱而持续的消耗.但在此阶段,酚醛型氰酸酯与环氧之间没有化学反应发生;在180℃及其以上温度,三嗪环和环氧发生反应,异构为异氰脲酸环结构,并进一步反应生成唑啉酮环结构,由于该反应的发生,促进了环氧官能团的消耗速度,在环氧官能团的转化率-时间图中,出现倒S曲线;在三嗪环的转化率图中,出现一个极大值后再降落的曲线.反应温度的提高有利于促进酚醛型氰酸酯与环氧之间的共固化反应,特别是当反应温度为220℃时,氰酸酯官能团和环氧官能团的消耗、三嗪环和唑啉酮环的生成均以较快的速率进行,—OCN生成三嗪环的转化率可以较容易地达到1,而唑啉酮环的转化率不超过0.5.