可回收热固性环氧树脂的合成、表征及应用

发布时间：2021-06-14 23:38

　　环氧树脂是三大主要热固性树脂之一,由于其优异的热力学性能、尺寸稳定性、耐溶剂性、介电性等,广泛应用于涂料、复合材料、电子封装等领域。高度交联的三维网络赋予了环氧树脂优异性能的同时也使其难以通过常规的方法进行降解、回收,造成了极大的浪费。将动态共价键引入到交联网络中是解决热固性树脂降解、回收问题的有效方法,然而目前所报道的动态共价交联网络（CANs）相较于传统热固性树脂往往性能较差,同时,“弱键”（动态键）的存在也会导致材料的稳定性下降,限制了这类材料的发展。传统热固性树脂往往具有优异的耐蠕变性能,然而由于共价键动态交换的存在使得CANs的耐蠕变性能较差,往往在较低的温度下就能发生明显蠕变。与苯环共轭的希夫碱键（C=N）具有很高的刚性,杀菌性能,适合设计成高性能可回收本征抗菌热固性树脂,同时希夫碱键的高成炭性也适合设计到成绿色阻燃体系之中,提高阻燃剂的阻燃效果。基于以上几点,本文主要完成了以下三个工作:（1）使用对羟基苯甲醛和香草醛分别与对氨基酚反应并环氧化,得到两种含有希夫碱键的小分子环氧单体（PBE、VBE）,使用4,4’-二氨基二苯甲烷（DDM）分别进行固化,避免希夫碱与苯环共轭结... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

动态交联网络中通过键交换反应的拓扑重排原理[27]

可回收热固性环氧树脂的合成、表征及应用32012年，Leibler团队[28]通过调节交联网络中催化剂的含量和性质来调控共价交联网络拓扑转变温度（Tv），他首次采用热膨胀法测量Tv（图1-2），并用Arrhenius方程计算出理论的Tv来对他得出的结果加以验证，这个工作给之后给调节动态交联网络的修复温度提供了一种新思路，也提供了理论计算Tv的一种合理的方法，为这类材料的发展提供了理论基矗图1-2vitrimers的Tv与不同催化剂含量的关系[28]Figure1-2.RelationshipbetweenTvanddifferentcatalystcontentsofvitrimers2018年，Zhang等[29]合成了两种超支化环氧预聚物，然后与琥珀酸酐反应以制备不含催化剂的环氧vitrimer体系（图1-3）。证明了在交联网络的制备过程中的固化反应和所得交联材料中的动态酯交换反应都可以在无添加外部催化剂的情况下顺利地进行。他们将此现象归因于超支化环氧预聚物中大量的游离羟基，它们在固化和动态酯交换反应过程中均充当反应物和催化剂。这个工作给动态酯交换体系的无催化剂化提供了新的思路和方法。图1-3羟基催化动态酯交换反应的示意图[29]Figure1-3.Schematicdiagramofhydroxyl-catalyzeddynamictransesterification

可回收热固性环氧树脂的合成、表征及应用32012年，Leibler团队[28]通过调节交联网络中催化剂的含量和性质来调控共价交联网络拓扑转变温度（Tv），他首次采用热膨胀法测量Tv（图1-2），并用Arrhenius方程计算出理论的Tv来对他得出的结果加以验证，这个工作给之后给调节动态交联网络的修复温度提供了一种新思路，也提供了理论计算Tv的一种合理的方法，为这类材料的发展提供了理论基矗图1-2vitrimers的Tv与不同催化剂含量的关系[28]Figure1-2.RelationshipbetweenTvanddifferentcatalystcontentsofvitrimers2018年，Zhang等[29]合成了两种超支化环氧预聚物，然后与琥珀酸酐反应以制备不含催化剂的环氧vitrimer体系（图1-3）。证明了在交联网络的制备过程中的固化反应和所得交联材料中的动态酯交换反应都可以在无添加外部催化剂的情况下顺利地进行。他们将此现象归因于超支化环氧预聚物中大量的游离羟基，它们在固化和动态酯交换反应过程中均充当反应物和催化剂。这个工作给动态酯交换体系的无催化剂化提供了新的思路和方法。图1-3羟基催化动态酯交换反应的示意图[29]Figure1-3.Schematicdiagramofhydroxyl-catalyzeddynamictransesterification


本文编号：3230448