二聚醇縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂的合成、動(dòng)力學(xué)及其應(yīng)用研究初探.pdf

1、環(huán)氧樹脂作為最重要的熱固性樹脂之一，憑借其優(yōu)異的性能而廣泛用于汽車行業(yè)、船舶重工、航空航天、電子電器工業(yè)等領(lǐng)域。但是由于環(huán)氧樹脂粘度大、固化物脆性大，從而限制了它們?cè)谀承╊I(lǐng)域的應(yīng)用。本文以來源于天然可再生資源的脂肪酸衍生物二聚醇為原料，合成了低粘度、柔韌性好的生物基環(huán)氧樹脂，研究了其固化體系的動(dòng)力學(xué)行為、力學(xué)性能和熱性能，并對(duì)其在通用環(huán)氧樹脂領(lǐng)域中的應(yīng)用性能進(jìn)行了初步探索，得到了如下幾個(gè)主要結(jié)論:
　　以二聚醇(Pripol203

2、3)和環(huán)氧氯丙烷為原料，在固堿和相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下，合成了二聚醇縮水甘油醚(DGEDD)。研究了反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的影響，最終確定了最佳反應(yīng)條件，并采用FT-IR和ESI-MS對(duì)所得目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行了表征。
　　采用六氫苯酐（HHPA）為固化劑，2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚(DMP-30)為促進(jìn)劑，對(duì)DGEDD固化體系利用非等溫和等溫DSC方法，研究了固化動(dòng)力學(xué)，并與1，4-環(huán)己烷二甲醇縮水甘油醚(CHDMDGE)相應(yīng)的固化體系進(jìn)

3、行對(duì)比。在非等溫動(dòng)力學(xué)的研究中，根據(jù)高級(jí)等轉(zhuǎn)化率法得到了體系有效活化能與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系;采用Málek方法得到了固化過程的動(dòng)力學(xué)方程，確定了SB(m，n)模型能夠?qū)@兩個(gè)樹脂體系的固化過程進(jìn)行很好的描述。采用Kamal模型對(duì)等溫固化動(dòng)力學(xué)的研究表明自催化模型對(duì)兩個(gè)固化體系的固化行為進(jìn)行了很好地預(yù)測(cè)。各項(xiàng)性能測(cè)試表明，DGEDD固化物體現(xiàn)出了彈性體的特征，與CHDMDGE和HDDGE(1，6-己二醇縮水甘油醚)兩個(gè)固化體系相比，斷裂伸長(zhǎng)率最

4、高，達(dá)到了75.29％，在室溫下的力學(xué)強(qiáng)度及Tg較低，為14.72℃;熱穩(wěn)定性優(yōu)于HDDGE體系，與CHDMDGE相似。
　　采用DGEDD對(duì)通用型環(huán)氧樹脂DGEBA體系進(jìn)行改性。非等溫DSC測(cè)試表明DGEDD（30份）的加入使CYD128/HHPA/DMP-30體系的反應(yīng)能量勢(shì)壘略有提高，對(duì)體系的動(dòng)力學(xué)過程沒有顯著的影響。DGEDD的加入顯著降低了CYD128的粘度，隨DGEDD含量的增加，CYD128固化體系的拉伸強(qiáng)度、Tg有