新型SiBCN杂化树脂的固化及裂解机理

来源期刊：宇航材料工艺2017年第3期

论文作者：姚祺 肖鲁 韩大为 左小彪 冯志海

文章页码：42 - 97

关键词：SiBCN杂化树脂;固化特性;热稳定性;PyGC-MS;裂解动力学;

摘    要：以硅乙烯基1,7-碳硼烷为B源与含乙烯基硅氮烷反应生成了一种新型的SiBCN杂化树脂。采用FT-IR、DSC、TGA和Py GC-MS对树脂的结构、固化行为、热稳定性、热裂解反应和过程进行了研究,并用Kissinger方程和FWO法计算出了固化反应和热裂解的表观活化能,分析了树脂的裂解过程及机理。结果表明:这种杂化树脂在固化过程中存在一个放热峰,固化表观活化能为113.55 k J/mol,具有较好的热稳定性,N₂气氛下,T_d⁵为459℃,900℃下的残碳率为73.1%。随着裂解反应程度的增加,树脂裂解的表观活化能增加,动力学热稳定性增强。当裂解温度为300℃时,树脂主要发生转氨基反应,裂解产生NH₃;500℃时,有机基团脱除,树脂裂解产生NH₃、CH₄和CH₂=CH₂等烯烃;650℃时,裂解气体种类进一步增加,生成一系列烷烃和烯烃。