三酚基甲烷型環(huán)氧樹脂的合成及性能研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，環(huán)氧樹脂作為一種廣泛應(yīng)用的聚合物材料，其結(jié)構(gòu)和性能在不斷地改進(jìn)和提高，以適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的迫切需要。三官能度環(huán)氧樹脂——三酚基甲烷型環(huán)氧樹脂固化后具有較高的交聯(lián)密度，良好耐熱性能、力學(xué)性能和光學(xué)性能等。本文對(duì)三酚基甲烷型環(huán)氧樹脂的合成工藝和熱學(xué)性能進(jìn)行了研究，并通過與雙酚A共聚，得到粘度較低的耐高溫環(huán)氧樹脂，為該類環(huán)氧樹脂在應(yīng)用領(lǐng)域的拓展奠定基礎(chǔ)。
　　本論文主要圍繞三酚基甲烷及相應(yīng)環(huán)氧樹脂的合成與性能開展了研究，包括

2、以下幾方面:
　　(1)以苯酚、對(duì)羥基苯甲醛為原料，選用對(duì)甲苯磺酸和無水氯化鋁為催化劑合成了三酚基甲烷，并通過反應(yīng)溫度、催化劑用量、原料配比及反應(yīng)時(shí)間等四個(gè)方面對(duì)合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化，在優(yōu)化的工藝條件下可使三酚基甲烷的產(chǎn)率穩(wěn)定在90％以上，純化后的樣品純度達(dá)99％以上。
　　(2)采用三酚基甲烷經(jīng)過兩步法工藝合成了三酚基甲烷型環(huán)氧樹脂，并從加堿方式、催化劑用量、閉環(huán)反應(yīng)溫度和加堿速度等方面對(duì)合成工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，在優(yōu)化的工藝

3、條件下合成的環(huán)氧樹脂環(huán)氧值為0.62，產(chǎn)率可達(dá)到85％以上，在25℃下粘度為70000mPa·s。初步開展了TMP-BPA共聚型環(huán)氧樹脂的合成探索，通過正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)優(yōu)化了合成工藝，得到環(huán)氧值為0.59，粘度在25℃下為9000mPa·s的共聚型環(huán)氧樹脂。采用紅外光譜和核磁共振等手段對(duì)三酚基甲烷、三酚基甲烷環(huán)氧樹脂及其共聚型環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　(3)以DDM、MHHPA、PA為固化劑，采用非等溫DSC方法確定了較

4、適宜的固化條件，運(yùn)用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法，對(duì)三種固化體系的表觀活化能和反應(yīng)級(jí)數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，Kissinger法計(jì)算所得活化能略高于Ozawa法。
　　(4)通過DSC、TGA測試了三種固化劑與三酚基甲烷及共聚型環(huán)氧樹脂固化后的熱分解溫度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并與雙酚A型環(huán)氧樹脂的固化性能進(jìn)行了比較。TMP/DDM和TMP-BPA/DDM的Tg溫度達(dá)到180℃，比BPA/DDM高30℃。TMP/DD