苯基雙胍衍生物的合成機理及其固化環(huán)氧樹脂的動力學(xué)研究.pdf

1、單組分環(huán)氧樹脂性能優(yōu)良，在眾多領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。 本文以芳香胺類對雙氰胺進(jìn)行改性，制備了一系列雙胍類潛伏性固化劑，對其合成與固化反應(yīng)都進(jìn)行了詳細(xì)的研究，內(nèi)容包括： (1)通過芳香胺類與雙氰胺加成反應(yīng)合成了苯基雙胍和7種苯基雙胍衍生物。通過紅外光譜對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，測定了它們的純度以及熔點和溶解度。 (2)研究了苯胺及其衍生物與雙氰胺加成反應(yīng)的動力學(xué)。測定了反應(yīng)級數(shù)和酸度對反應(yīng)速率的影響。在此基礎(chǔ)上提出苯胺與

2、雙氰胺親核加成的反應(yīng)的機理，由該機理導(dǎo)出了反應(yīng)的速率方程，其形式與實驗結(jié)果一致，并且該方程的推論與實驗結(jié)果很接近。同時還發(fā)現(xiàn)在苯基雙胍及其衍生物的合成過程中會發(fā)生雙氰胺水解生成咪基脲的副反應(yīng)，其水解的趨勢隨酸度的增高而變明顯。 (3)根據(jù)主反應(yīng)與副反應(yīng)的機理對合成工藝與條件進(jìn)行了優(yōu)化，在較短的時間內(nèi)獲得了比傳統(tǒng)方法更高的產(chǎn)率。 (4)理論分析表明，理想的潛伏性固化劑在反應(yīng)動力學(xué)特征上表現(xiàn)為：具有較高的固化反應(yīng)活化能和較高

3、的表觀頻率因子：或者是其固化反應(yīng)活化能隨溫度的降低而明顯變大。 (5)將苯基雙胍及其衍生物與環(huán)氧樹脂配制成單組分樹脂體系，測定各體系固化反應(yīng)的活化能和表觀頻率因子，考查了各體系的儲存適用期和固化反應(yīng)活性。實驗結(jié)果與前述理論分析一致，并且篩選出對乙?；诫p胍是較好的潛伏性固化劑，其固化溫度約為120℃，在40℃時適用期可達(dá)30天。同時還考查了影響固化反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)的因素，并結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率的碰撞理論和過渡態(tài)理論對上述變化規(guī)律進(jìn)行了