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第1章 绪论1

1.1 材料的简单分类1

1.1.1 复合材料简介2

1.1.2 复合材料界面性能和结构的表征3

1.1.3 氰酸酯树脂基复合材料5

1.2 热固性树脂的特性6

1.3 聚合物改性的增韧机理11

1.3.1 早期定性的增韧机理11

1.3.2 增韧机理的分类化和模型化13

1.3.3 增韧机理的微观化和定量化16

1.4 聚合物改性的相结构和相分离17

1.4.1 相分离的基本理论17

1.4.2 反应诱导相分离18

1.4.3 经典的相分离模型21

参考文献23

第2章 氰酸酯树脂的发展、应用及表征29

2.1 氰酸酯树脂的产生和发展29

2.1.1 氰酸酯树脂的产生29

2.1.2 氰酸酯树脂的发展30

2.1.3 氰酸酯单体的性能32

2.2 氰酸酯树脂的应用37

2.2.1 在改性剂方面的应用37

2.2.2 在雷达罩中的应用37

2.2.3 在宇航结构部件中的应用38

2.2.4 在高性能印刷电路板中的应用39

2.2.5 在隐身材料中的应用39

2.2.6 在人造卫星上的应用40

2.2.7 在耐高温有机胶黏剂方面的应用41

2.2.8 在阻燃材料方面的应用43

2.2.9 氰酸酯树脂在电子封装领域的应用44

2.2.10 在其他方面的应用44

2.3 表征手段及其分析方法45

2.3.1 参考实验仪器及型号45

2.3.2 性能表征方法46

2.3.3 测试结果的分析方法48

参考文献59

第3章 氰酸酯的合成64

3.1 氰酸酯合成概述64

3.2 卤化氰-酚合成法及其改进67

3.2.1 传统卤化氰-酚合成法67

3.2.2 反应介质的选择68

3.2.3 卤化氰-酚合成法的反应机理68

3.2.4 改进的卤化氰-酚合成法70

3.2.5 提高纯度和收率的改进途径72

3.3 防护保护及废液处理73

3.3.1 防护保护措施73

3.3.2 实验用器皿的处理74

3.3.3 废液的处理方法74

3.3.4 废液毒性的检验75

3.4 国内外氰酸酯工业合成的现状76

3.5 合成实例78

3.5.1 卤化氰-酚合成法制备双酚A氰酸酯78

3.5.2 改进卤化氰-酚合成法制备双酚A氰酸酯80

3.5.3 卤化氰-酚合成法制备酚醛型氰酸酯84

3.5.4 改进卤化氰-酚合成法制备酚醛型氰酸酯87

参考文献93

第4章 氰酸酯的结构与性能96

4.1 不同种类氰酸酯的结构与性能96

4.1.1 饱和脂肪烃主链氰酸酯96

4.1.2 芳烃主链氰酸酯97

4.1.3 氰酸酯化高聚物100

4.2 国外商品化氰酸酯的结构与性能100

4.2.1 ArocyTM系列产品100

4.2.2 重要氰酸酯的单体及性能102

4.2.3 酚醛型氰酸酯108

4.3 国产氰酸酯的结构与性能111

4.3.1 慧峰系列产品的结构及分子量111

4.3.2 慧峰系列产品的热性能112

4.3.3 慧峰系列产品的吸湿性能113

4.3.4 慧峰系列产品的介电性能114

4.3.5 慧峰系列产品的力学性能115

4.3.6 慧峰系列产品的燃烧性能116

4.3.7 氰酸酯预聚体的基本性能117

4.4 氰酸酯的性能特征118

4.4.1 工艺性能118

4.4.2 力学性能118

4.4.3 耐热性——热稳定性和耐燃烧性能119

4.4.4 耐湿热性能120

4.4.5 EP树脂及已商品化CE改性产品介电性能比较121

4.4.6 新型热固性玻璃布压层极复合体系的介电性能比较122

4.4.7 耐腐蚀性能122

4.4.8 化学反应性能123

4.5 氰酸酯树脂的固化反应动力学124

4.5.1 表观活化能124

4.5.2 单体的转化率与玻璃化转变温度（Tg）的关系126

4.5.3 催化剂对复合体系介电性能的影响128

4.6 氰酸酯树脂的反应特性128

4.6.1 氰酸酯树脂单体可能发生的反应128

4.6.2 氰酸酯树脂固化工艺的确定129

参考文献130

第5章 氰酸酯的固化反应133

5.1 自催化固化反应133

5.1.1 Simon三聚固化反应机理133

5.1.2 自催化固化反应动力学135

5.1.3 固化反应的活性中间体137

5.2 活泼氢化合物催化固化反应138

5.2.1 固化动力学特性138

5.2.2 不同类型酚对固化反应及固化物性能的影响138

5.2.3 壬基酚含量对转化率和固化度的影响139

5.2.4 壬基酚含量对固化物性能的影响140

5.2.5 壬基酚在不同温度点下对介电性能的影响140

5.3 过渡金属有机化合物催化固化反应141

5.3.1 反应机理141

5.3.2 反应动力学方程式142

5.3.3 金属离子及负离子对固化反应的催化作用143

5.3.4 环烷酸钴对BCE固化催化作用145

5.3.5 动力学方程的拟合146

5.4 协同催化固化反应147

5.4.1 微观作用机理147

5.4.2 主催化剂对酚改性CE体系性能的影响149

5.4.3 动力学参数150

5.4.4 协同催化动力学方程的拟合151

5.5 高效固化催化剂的研究进展152

5.5.1 紫外光激活催化剂153

5.5.2 有机锡化合物催化剂154

5.5.3 DBTDL催化作用及固化反应动力学156

5.5.4 DBTDL催化生成反应及固化反应机理159

5.5.5 有机锡催化氰酸树脂的性能163

5.6 固化反应的影响因素165

5.6.1 CE纯度对固化特性及性能的影响165

5.6.2 体物理形态对CE固化的影响166

5.6.3 副反应的影响166

5.7 热分解及其机理168

5.7.1 裂解产物分析和含量168

5.7.2 裂解温度的影响168

5.7.3 CE的裂解机理169

参考文献170

第6章 晶须改性氰酸酯树脂173

6.1 研究概况174

6.1.1 用于高分子材料174

6.1.2 用于功能复合材料174

6.2 基础研究部分176

6.2.1 晶须对CE反应性的影响176

6.2.2 晶须表面处理对体系性能的影响178

6.2.3 晶须对制备工艺和固化工艺的影响179

6.2.4 晶须对成型加工工艺的影响180

6.3 BADCy/E-51/A1Bw的性能181

6.3.1 晶须含量对力学性能的影响181

6.3.2 晶须含量对耐热性能的影响182

6.3.3 冲击断口微观形貌182

6.4 BADCy/EW100/A1Bw的性能183

6.4.1 晶须对复合材料力学性能的影响183

6.4.2 晶须对复合材料耐湿热性的影响185

6.5 ZnO对氰酸酯树脂的改性186

6.5.1 ZnO晶须对复合材料性能的影响187

6.5.2 ZnO晶须增强复合材料的机理188

6.5.3 改性氧化锌晶须的红外光谱分析189

6.5.4 氰酸酯树脂复合材料的导热性能190

6.5.5 氰酸酯树脂复合材料的体积电阻率192

6.5.6 氰酸酯树脂复合材料的热性能193

6.5.7 氰酸酯复合材料的断面形貌分析194

6.6 三种晶须改性CE复合材料的性能比较194

6.6.1 晶须改性BADCy/E51的力学性能比较195

6.6.2 晶须改性BADCy/E51的耐湿热性能比较196

6.6.3 BADCy/E51/EW100/A1Bw的力学性能196

6.6.4 BADCy/E51/EW100/A1Bw的耐湿热性能197

6.6.5 BADCy/E51/EW100/A1Bw微观形貌分析198

参考文献199

第7章 微、纳米粒子改性氰酸酯树脂202

7.1 纳米SiO2对氰酸酯树脂的改性203

7.1.1 纳米二氧化硅／氰酸酯树脂复合材料的固化动力学204

7.1.2 SiO2的表面有机化处理208

7.1.3 纳米SiO2/CE复合材料的静态力学性能214

7.1.4 纳米SiO2/CE复合材料的动态力学性能218

7.1.5 纳米SiO2/CE复合材料的耐热及摩擦性能221

7.2 纳米SiC对氰酸酯树脂的改性225

7.2.1 表面未经处理的SiC纳米粒子改性CE225

7.2.2 表面经硅烷偶联剂有机化处理的SiC纳米粒子改性CE228

7.3 纳米TiO2对氰酸酯树脂的改性235

7.3.1 溶胶-凝胶法制备TiO2及粒子的表征235

7.3.2 钕掺杂二氧化钛对复合材料性能的影响245

7.4 其他微、纳米粒子对氰酸酯树脂的改性263

7.4.1 纳米Si3N4粒子改性氰酸酯树脂263

7.4.2 CaCO3对CE及CE/EP基体的改性研究266

参考文献268