制备了一种含芳基噻唑基团热稳定环氧树脂材料(TDABZ),通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)对其结构进行了表征,采用热重分析-微熵热重分析(TGA-DTG)计算了TDABZ的热分解动力学参数,利用热重分析(TGA)和动态热机械分析(DMTA)探讨了TDABZ的耐热性能。结果表明,TDABZ通过TGDDM结构中的环氧基团与混合固化剂(DDS和2-ABZ)结构中的活泼氢反应,在较低的温度下就能完全交联固化。通过Kissinger和Ozawa方法求得TDABZ的热分解活化能分别为205.5和221.9 k J/mol。TDABZ固化物具有优异的耐热性能,双悬臂梁法测得的玻璃化转变温度(Tg)达到242.3℃,在N2气气氛下失重5%对应的温度(Td5)为340.2℃,最大失重速率对应的温度(Tdmax)为395.5℃,600℃的质量保留率为24.1%,显著提高了环氧树脂的热稳定性能,拓宽了其应用领域。
基于4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)或N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯基甲烷(AG-80)与2-氨基苯并噻唑(ABZ)的固化反应,以分阶段升温保温方式制备含刚性苯并噻唑链段的TDE-85/ABZ和AG-80/ABZ耐热环氧树脂材料.DMTA分析显示,TDE-85/ABZ和AG-80/ABZ固化物玻璃化转变温度分别为473 K和495 K.而TGA分析表明,其最大热降解速率对应温度分别为618 K和643 K,在873 K下仍有11%和13%的残余质量.以非等温DSC法研究TDE-85/ABZ和AG-80/ABZ固化反应动力学得出表观活化能分别为67.72 k J·mol-1和63.57 k J·mol-1,证明TDE-85/ABZ和AG-80/ABZ固化反应是以自催化反应机理进行的,动力学数学模型与DSC实验数据相吻合.这可为TDE-85/ABZ和AG-80/ABZ材料在成型加工工艺参数的优化和选择提供技术支撑.
