高分子学报，2015, (8): 291-296.

齐士成,汪尧双,韩果,杨震,张孝阿*,江盛玲,吕亚非.

摘要

以o-（3）和m-碳硼烷双酚（4）为原料，经两步法合成了o-（1）和m-碳硼烷双酚二缩水甘油醚（2），FTIR、¹H-NMR、GPC和环氧值测试都表明得到了预期结构的碳硼烷环氧树脂。固化反应动力学研究结果显示，1/DDS和2/DDS体系的反应活化能（Ea）分别为79.0和67.1kJ·mol^-1，比E-51/DDS略高，说明碳硼烷结构的存在降低了环氧树脂的反应活性。以Ea结果为依据，确定了1（2）/DDS体系的固化工艺为180℃/2h+200℃/2h。热分析结果表明，以DDS为固化剂时，1和2的Tg分别为175.8和167.6℃，高于TDE-85的154.1℃。TGA结果表明，2/DDS固化物在空气气氛下700℃的残炭率高达78.7%，说明碳硼烷结构的存在极大提高了环氧树脂高温稳定性。碳硼烷环氧树脂空气气氛中的高温残炭率比氮气中高，原因是碳硼烷结构中的B-H键与空气中的氧气反应生成B-O-B结构，因而提高了残炭率，并在一定程度上延缓了体系的失重。