聚硅氮烷催化氰酸酯树脂聚合反应

王帆; 李洪丽; 郝旭峰; 霍肖蒙; 朱亚平; 齐会民

doi:10.14133/j.cnki.1008-9357.20240624001

功能高分子学报 ›› 2025, Vol. 38 ›› Issue (01) : 78 -86. DOI: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20240624001

聚硅氮烷催化氰酸酯树脂聚合反应

王帆, 李洪丽, 郝旭峰, 霍肖蒙, 朱亚平, 齐会民

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摘要

通过氨解法合成了两种聚硅氮烷聚合物-聚二甲基硅氮烷（PMS）和聚甲基氢硅氮烷(PHS)。采用PMS和PHS催化聚合双酚A型氰酸酯单体（BADCy），分别得到预聚物PMSBADCy和PHS-BADCy。采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、核磁共振波谱（NMR）等对聚硅氮烷和预聚物的结构进行了表征，研究了催化聚合反应机理，确定了预聚物的固化加工工艺，并验证了树脂固化物的性能。结果表明：聚硅氮烷可有效催化氰酸酯树脂在80℃发生聚合反应生成三嗪环结构，形成具有致密均相结构的固化物，其热机械性能较好、热稳定性能优异、耐湿性能良好，且聚硅氮烷催化聚合氰酸酯较纯氰酸酯树脂固化后呈现出更加优异的力学性能。预聚反应机理研究表明，聚硅氮烷催化氰酸酯树脂的聚合反应过程中形成了含有―O―Si―NH―CN结构的高活性中间体，此活性中间体可继续与―C≡N反应，生成含有―C=NH结构的二聚体或多聚体，然后经环三聚反应形成对称或不对称的三嗪环结构。