DMA 分析

可以看出, 三聚氰胺甲醛树脂模塑料的储能模量. 随着温度升高而下降。以 n( F) / n( M)= 2.01 曲线为例, 存在两个台阶状变化。第一个台阶为聚合物的主松弛区(松弛) ,改变最大,下降的起始点对应损耗模量的峰值, 是树脂的玻璃化转变区。三聚氰胺甲醛树脂模塑料是高度交联的高分子, 其玻璃化转变区远高于室温; 超过玻璃化温度后, 树脂储能模量也没有数量级的减少, 依然非常高( > 3000 MPa) , 这是三聚氰胺甲醛树脂模塑料可以在高温下使用的原因。

通过对比不同 n( F) / n( M) 树脂的 DMA 曲线, 可以揭示模塑料的化学结构。按曲线峰值定义模塑料的 T g , 随 n( F) / n( M) 从 2.0 增加到 4.0, 材料的T g 依次为 113.4 ℃ 、113. 8℃ 、118.8℃ 、117.5 ℃ 和111.6℃ 。因为纤维素没有显著的玻璃化转变区, 材料的 T g 直接反映三聚氰胺甲醛树脂的本征性质。采用高 n( F) / n( M) 值制备三聚氰胺甲醛树脂, 生成 N-羟甲基官能团数量多, 固化后树脂交联结构更完善, T g 较高; 但 n( F) / n( M) > 3.0 后, 又会因过度羟甲基化, 使得树脂中N- H减少, 导致 T g 下降因为在选取的固化条件下( 酸催化、155 ℃ 、330s) , N-羟甲基之间生成的二次甲基醚键不是绝对稳定,可以发生分解逆反应; 相反, N-羟甲基和胺基、亚胺基反应, 则能生成更稳定的亚甲基链接。从力学测试的结果看, n ( F) / n ( M) 超过 3.5 后模塑料冲击强度下降, 也能印证树脂过度羟甲基化后固化程度下降的结论。