含螺縮醛結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹脂的合成、表征及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-23 01:56
環(huán)氧樹脂具有良好的機(jī)械性能、絕緣性、耐腐蝕性、黏接性能和低收縮性,被廣泛的應(yīng)用于粘結(jié)劑、防腐涂料、電氣絕緣材料、復(fù)合材料等領(lǐng)域。然而,環(huán)氧樹脂的性能上也存在著一定的局限性,如芳香族環(huán)氧樹脂的分子內(nèi)應(yīng)力較大,導(dǎo)致材料質(zhì)脆且易開裂,在極端環(huán)境下極易發(fā)生脆性斷裂,很難達(dá)到工程塑料和航空復(fù)合材料的使用標(biāo)準(zhǔn)。含有硫醚結(jié)構(gòu)的螺縮醛聚合物具有良好的柔韌性,將其引入環(huán)氧樹脂交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中,能解決上述問(wèn)題。此外,傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂通過(guò)固化反應(yīng)形成不溶不熔的固化物,既難降解也不可回收。在酸性條件下,端環(huán)氧基的螺縮醛樹脂及其固化物可被降解為小分子的醛或醇。在本文中,通過(guò)點(diǎn)擊化學(xué)方法合成的兩種含螺縮醛結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂,用核磁共振(NMR)、紅外光譜(FTIR)、膠滲透色譜(GPC)、質(zhì)譜(MS)對(duì)其分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,采用差示掃描量熱分析(DSC)、萬(wàn)能試樣機(jī)、小角X-射線散射(SAXS)、接觸角測(cè)量?jī)x、紫外-可見光譜(UV)等手段對(duì)其進(jìn)行了固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、斷裂韌性、表面性能、降解動(dòng)力學(xué)等方面的研究,得到了以下幾個(gè)方面的成果。1.通過(guò)巰基-烯點(diǎn)擊化學(xué)方法,以安息香二甲醚(DMPA)作為引發(fā)劑,利用3,9-乙烯基-2,4...
【文章來(lái)源】:煙臺(tái)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:122 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PB/PMMA復(fù)合材料的核殼結(jié)構(gòu)模型
煙臺(tái)大學(xué)碩士學(xué)位論文7圖1-3PB/PMMA復(fù)合材料的核殼結(jié)構(gòu)模型Figure1-3Core-shellmodelofPB/PMMAcompositematerials熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂。通過(guò)使熱塑性樹脂在環(huán)氧熱固性樹脂網(wǎng)絡(luò)中形成半互穿/互穿型網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)增韌環(huán)氧樹脂[49-51]。在環(huán)氧樹脂的固化過(guò)程中,由于熱塑性樹脂具有極好的流動(dòng)性,通過(guò)填充的方式與環(huán)氧樹脂自身固化形成的初始網(wǎng)絡(luò)交織在一起,即形成物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),從而達(dá)到增韌環(huán)氧熱固性樹脂的目的。圖1-4為半互穿/互穿型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。圖1-4半互穿和互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物的穿插Figure1-4InteractioninSIPNandIPN含柔性鏈段的固化劑增韌環(huán)氧樹脂。含有柔性鏈段的固化劑與環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)的過(guò)程中,產(chǎn)生微觀相分離并形成致密與疏松相間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),通過(guò)分散材料所受應(yīng)力,達(dá)到增韌環(huán)氧樹脂的效果[52-56]。1.3.2柔性鏈段聚合物增韌環(huán)氧樹脂用第二相粒子或熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂的方法,在加工過(guò)程中存在因黏度過(guò)大造成混合不均勻、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大幅下降的問(wèn)題。通過(guò)分子設(shè)計(jì),采用化學(xué)反應(yīng)的方法將含有柔性鏈段的分子嵌入交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中來(lái)增韌環(huán)氧樹脂的方法,不僅避免了前述存在的問(wèn)題并簡(jiǎn)化了工藝流程,還可以改善產(chǎn)品的耐藥性、耐熱、絕緣性、耐水性能[57]。
煙臺(tái)大學(xué)碩士學(xué)位論文39圖3-11Malek方法的動(dòng)力學(xué)模型選擇程序Figure3-11Kinetic-modelselectionproceduresforMalekmethod根據(jù)y(α)和z(α)的最大值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(αM和αp∞),以及最大反應(yīng)速率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率αp,有上述判據(jù)選擇模型,進(jìn)一步求解模型參數(shù)得到動(dòng)力學(xué)方程。0510152025303540455055600.0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0Conversion(%)Time(min)5℃/min10℃/min15℃/min20℃/minl-P(EU-DGEBA)-1(0wt%)/DGEBA510152025303540450.0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0Conversion(%)Time(min)5℃/min10℃/min15℃/min20℃/minl-P(EU-DGEBA)-1(5wt%)/DGEBA510152025300.0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0Conversion(%)Time(min)5℃/min10℃/min15℃/min20℃/minl-P(EU-DGEBA)-1(10wt%)/DGEBA051015202530354045500.0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0Conversion(%)Time(min)5℃/min10℃/min15℃/min20℃/minl-P(EU-DGEBA)-1(15wt%)/DGEBA
本文編號(hào):3243983
【文章來(lái)源】:煙臺(tái)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:122 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PB/PMMA復(fù)合材料的核殼結(jié)構(gòu)模型
煙臺(tái)大學(xué)碩士學(xué)位論文7圖1-3PB/PMMA復(fù)合材料的核殼結(jié)構(gòu)模型Figure1-3Core-shellmodelofPB/PMMAcompositematerials熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂。通過(guò)使熱塑性樹脂在環(huán)氧熱固性樹脂網(wǎng)絡(luò)中形成半互穿/互穿型網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)增韌環(huán)氧樹脂[49-51]。在環(huán)氧樹脂的固化過(guò)程中,由于熱塑性樹脂具有極好的流動(dòng)性,通過(guò)填充的方式與環(huán)氧樹脂自身固化形成的初始網(wǎng)絡(luò)交織在一起,即形成物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),從而達(dá)到增韌環(huán)氧熱固性樹脂的目的。圖1-4為半互穿/互穿型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。圖1-4半互穿和互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物的穿插Figure1-4InteractioninSIPNandIPN含柔性鏈段的固化劑增韌環(huán)氧樹脂。含有柔性鏈段的固化劑與環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)的過(guò)程中,產(chǎn)生微觀相分離并形成致密與疏松相間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),通過(guò)分散材料所受應(yīng)力,達(dá)到增韌環(huán)氧樹脂的效果[52-56]。1.3.2柔性鏈段聚合物增韌環(huán)氧樹脂用第二相粒子或熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂的方法,在加工過(guò)程中存在因黏度過(guò)大造成混合不均勻、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大幅下降的問(wèn)題。通過(guò)分子設(shè)計(jì),采用化學(xué)反應(yīng)的方法將含有柔性鏈段的分子嵌入交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中來(lái)增韌環(huán)氧樹脂的方法,不僅避免了前述存在的問(wèn)題并簡(jiǎn)化了工藝流程,還可以改善產(chǎn)品的耐藥性、耐熱、絕緣性、耐水性能[57]。
煙臺(tái)大學(xué)碩士學(xué)位論文39圖3-11Malek方法的動(dòng)力學(xué)模型選擇程序Figure3-11Kinetic-modelselectionproceduresforMalekmethod根據(jù)y(α)和z(α)的最大值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(αM和αp∞),以及最大反應(yīng)速率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率αp,有上述判據(jù)選擇模型,進(jìn)一步求解模型參數(shù)得到動(dòng)力學(xué)方程。0510152025303540455055600.0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0Conversion(%)Time(min)5℃/min10℃/min15℃/min20℃/minl-P(EU-DGEBA)-1(0wt%)/DGEBA510152025303540450.0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0Conversion(%)Time(min)5℃/min10℃/min15℃/min20℃/minl-P(EU-DGEBA)-1(5wt%)/DGEBA510152025300.0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0Conversion(%)Time(min)5℃/min10℃/min15℃/min20℃/minl-P(EU-DGEBA)-1(10wt%)/DGEBA051015202530354045500.0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0Conversion(%)Time(min)5℃/min10℃/min15℃/min20℃/minl-P(EU-DGEBA)-1(15wt%)/DGEBA
本文編號(hào):3243983
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