Termal Olarak Kürlenebilen Benzoksazin-sıloksan Kopolimerleri

Abstract

Benzoksazinler ısıtıldıklarında halka açılma tepkimesiyle termoset polibenzoksazinlere dönüşürler. Polibenzoksazin ısıya karşı dayanıklılık, tutuşmazlık, su tutmama gibi özellikleriyle yüksek performanslı tercih edilen bir fenolik reçinedir. Ancak polibenzoksazinler, kırılgan ve film haline getirilmesi zor, yüksek camsı geçiş sıcaklığı (Tg) gösteren ve işlenmesi kolay olmayan yapılardır. Bu çalışmada, önce benzoksazin siloksan kooligomeri oluşturulmuştur. Daha sonra bu oligomer dekametilsiklopentoksiloksan ile siloksan kopolimer haline dönüştürülmüştür. Böylece düşük Tg ye sahip siloksanların kolay işlenme özelliği gösteren benzoksazin polimer türevi elde edilmiştir. Deneysel olarak, kooligomerler allilbenzoksazinin Pt(0) katalizör eşliğinde 1,1,3,3-tetrametildisiloksan tepkimesiyle sentezlenmiştir. Bu tepkime koşullarında oligomerler oluşabilecek tek üründür.Elde edilen oligomerlerden yüksek molekül ağırlıklı polisiloksan-benzoksazin kopolimerleri, tetrametilamonyum hidroksit katalizörü varlığında dekametilsiklopentoksiloksanın halka açılma tepkimesiyle elde edilmiştir. Elde edilen ürünün siloksan bölümü yapıya esneklik katarken benzoksazinin termal olarak çapraz bağlanabilme özelliği sayesinde termal olarak stabil film yapımını gerçekleştirir. Yapı 1H-NMR, FT-IR, GPC, DSC ile karakterize edilmiştir.

Benzoxazines are converted into thermoset polybenzoxazines by the ring opening reaction. Polybenzoxazines are considerable phenolic resin because of the high performance properties that nearly zero-volumetric change upon curing, low water absorption, for some benzoxazine based materials Tg much higher than cure temperature, high char yield, no strong acid catalysts required the curing and release of no products during the curing. But brittle and hard to be film,high glass transition temperature are the functions of the disavantages of the polybenzoxazines. These makes the polymer less available for tailoring the properties of the cured materials for a wide range of applications. In this study, firstly occured the benzoxazine-siloxane oligomer and then reacted with decamethlycyclopentasiloxane to be formed benzoxazine-siloxane copolymer. Thus,the new material have lower Tg that is provided thermally curable and penetrable derivatives of benzoxazine. Experimantally, cooligomers syntesized by the reaction of allylbenzoxazine with 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane in the presence of Pt catalyst. Oligomer is the only product in this condition. The way of the high molecular weight copolymer is the reaction of the cooligomer with decametyldisiloxane in the presence of tetramethylamoniumhydroxide catalyst by the ring opening reaction of D5. These polymers are convenient to form film that consist of benzoxazine units which create crosslinked network and impart the polybenzoxazine prperties whereas the siloxane units form the soft segments along the backbone. The structure of the end product is characterized by H-NMR, GPC, FT-IR, DSC.