新型自固化环氧树脂的制备与研究

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环氧树脂结构中含有独特的环氧基,以及极性羟基、醚键等活性基团,因而具有许多优异的性能,广泛应用于机械、电子、航空航天、涂料等领域。而相较于其它型环氧树脂,对苯二甲酸缩水甘油酯型环氧树脂具有黏度低、工艺性好,反应活性大,与酚醛树脂及其它环氧树脂相容性好;粘接强度高、电绝缘性好等优良性能。目前已经有关于用对苯二甲酸与环氧氯丙烷合成对苯二甲酸二缩水甘油酯型环氧树脂的研究报道。本论文的主要工作如下:1、与前人研究的不同,本论文的合成单体2,5-二羟基对苯二甲酸(DHTA)结构相较于对苯二甲酸,引入了对二酚羟基,以此为环氧树脂自固化的反应活性点。采用丁二酰丁二酸二甲酯(DMSS)为原料,合成产物2,5-二羟基对苯二甲酸(DHTA)。并通过FTIR、1H-NMR、13C-NMR、POM等表征方法对DHTA的化学结构及微观形态进行了分析,分析结果表明实验制备的目标产物就是单体DHTA。2、目前关于新型自固化缩水甘油酯型环氧树脂的制备研究还未见报道,本论文以此为创新点,采用二元羧酸-环氧氯丙烷法二步法,以自制的单体DHTA和过量的环氧氯丙烷为单体,在碱性催化条件下,通过酯化反应,合成自固化环氧树脂SC-ER。用GPC对SC-ER的分子量和分子量分布进行表征,分析结果表明合成产物SC-ER环氧树脂主要是由四聚体和二聚体组成,且二聚体产物量较多,聚合物分子量分布具有一定宽度。傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)分析显示产物SC-ER的结构中含有环氧基团,羧基完全发生了酯化反应,合成的环氧树脂SC-ER结构中带有酚羟基,证实了SC-ER的结构与预期的理论结构符合。差示扫描量热法(DSC)研究了环氧树脂SC-ER的非等温固化反应动力学,通过Kissinger法和Ozawa法计算固化反应的表观活化能,确定其最佳固化工艺条件;FTIR红外光谱法分析结果表明SC-ER可以在不添加固化剂的条件下进行自固化,且固化过程中环氧基团与酚羟基反应生成具有芳香族醚结构的固化产物,并对可能的自固化反应机理进行了初步探讨。
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