超支化及四官能度酚/环氧的合成与性能研究
发布时间：2021-07-04 01:35
环氧树脂具有固化收缩率低、粘接强度高、耐化学药品性优良等诸多优点,广泛应用于涂料、复合材料、电子与电器材料、胶粘剂、牙科材料等领域。但环氧固化物的某些性能短板限制了其更广泛的应用。例如,尽管环氧树脂具有比传统牙科树脂更低的固化收缩率和毒性,但它的力学强度偏低并且固化收缩率和细胞毒性仍有待进一步改善;作为电子封装材料,它的韧性仍显不足。虽然通过添加橡胶、工程塑料、纳米粒子和其它改性剂可以提高韧性,但会影响其它重要性能;作为耐高温复合材料的树脂基体,四官能度环氧树脂4,4’-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺（TGDDM）固化物在韧性和耐湿热性上有所欠缺,而通用的两官能度环氧树脂双酚A缩水甘油醚（DGEBA）固化物的Tg则不够高。另外,环氧树脂大多应用于传统材料领域,而功能性环氧树脂（尤其是荧光环氧）的种类很有限。为了实现环氧树脂的高性能化和功能化,并解决上述问题,设计、合成了新型超支化聚合物和四官能度环氧树脂等多官能度分子,并以它们为主线开展了相关研究。论文的主要工作如下:1.通过A2+B3质子转移聚合,用一锅、两步法合成了一种末端基团为酚羟基、内部含有醇羟基的多羟基超支化聚醚（HBP-OH）,...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：216 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２组成超支化聚合物与树形分子的结构单元示意图??
增大，超支化聚合物的形状趋于球??形，其流变行为也更多地表现出牛顿流体的特点。Ｖｏｉｔ［４５ｌ等发现，与末端为非极性基??团的超支化聚合物相比，末端为极性基团的超支化聚合物具有更大的粘度，揭示出末??端基团对超支化聚合物粘度的影响。他们还发现在线形聚合物中添加非反应性超支化??聚合物也可降低粘度［４６］。??Ｌｉｎｅａｒ?Ｐｏｌｙｍｅｒｓ?？？？？?／??Ｈｙｐｅｒｂｒａｎｃｈｅｄ??？？？？？?＞?？?’?Ｐｏｌｙｍｅｒｓ??Ｄｅｎｄ?ｒｉｍｅｒｓ??ｌｏｇ［／ＫＩ??图１－３不同形状聚合物的特性粘度（ｌ〇ｇ［／／］）随分子量（ｌｏｇ［Ｍ］）变化的情况??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ?ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ?（ｌ〇ｇ［Ａ／］）?ｏｎ?ｔｈｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｗｅｉｇｈｔ?（ｌｏｇ［Ｍ］）?ｏｆ??ｐｏｌｙｍｅｒｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ??除分子量外，聚合物的拓扑结构也对特性粘度（［／／］）有显著影响。如图１－３所示，??超支化聚合物的［／／］随分子量的变化规律有别于线形聚合物和树形分子．？在大部分情况??下当分子量相同时，超支化聚合物的［／／］小于线形聚合物，说明超支化聚合物高度支化??的结构和形状对粘度有重要影响［４（）］。从超支化聚合物的结构角度考虑，影响溶液粘度??的因素有骨架结构的刚（柔）性与末端基团［４＇具有柔性骨架的全脂肪族超支化聚酯??７??
?第二章多羟基超支化聚醚的合成及其对脂环族环氧树脂阳离子固化体系的改性研究???在１Ｈ－ＮＭＲ谱图中（图２－４）?，?０．７８、１．３０和３．２８?ｐｐｍ处的宽峰分别对应ＴＭＰＧＥ??所引入结构中ＣＨ３－、ＣＨ２－和〇ＣＨ２－的Ｈ。在１．４５？１．５２和３．４０?ｐｐｍ处的宽峰分别对应??ＢＤＯ引入结构中ＣＨ２－和〇ＣＨ２－的Ｈ。由于环氧开环，在３．４０？３．８０和３．９１?ｐｐｍ处出??现了核磁峰，分别对应〇ＣＨ２－和ＣＨ－的Ｈ。由于相似性高，ＢＤＯ引入的Ｈ和环氧开??环生成的〇ＣＨ２－中Ｈ的核磁峰在３．４（＾？１１１处发生了重叠。在６．３３、６．５１和７．０４？７．１５？？１１１??处的宽峰为苯环上Ｈ的核磁峰。在９．３４?ｐｐｍ处强的单峰为羟基Ｈ的核磁峰。ＦＴＩＲ和??＾－ＮＭＲ谱图表明己合成出了末端为酚羟基、内部含有醇羟基的多羟基超支化聚合物。??为了进一步分析超支化聚合物的结构，用３１Ｐ－ＮＭＲ对两步产物，即末端为环氧??基的超支化聚醚（ＨＢＰ－ＥＰ）和末端为酚羟基的超支化聚醚（ＨＢＰ－ＯＨ）中不同的羟基??进行了定量表征，结果如图２－５和表２－４所示。ＨＢＰ－ＥＰ中含有两种不同的一级醇羟??基，其中一级醇羟基１和一级醇羟基２的浓度分别为０．９０Ｘ?１〇－３和２．２４Ｘ?１（Ｔ３?ｍｏｌ．ｇ－１。??一级醇羟基１是一端醇羟基参与了反应但另一端醇羟基未参与反应的１，４－丁二醇中未??反应的醇羟基。一级醇羟基２是两个醇羟基都未参与反应的１，４－丁二醇的醇羟基。??ＨＢＰ－ＥＰ结构中二级醇羟基只有一种，即环氧开环生成的醇羟基，其浓度为１．８０Ｘ??１０－３?ｍｏｌ．ｇ－１。二级醇羟基的浓度为一级醇羟基１浓度的两倍，说
【参考文献】：
期刊论文
[1]环氧树脂增韧改性的研究进展[J]. 谢志鹏,张会旗,原续波,赵瑾,侯信. 高分子通报. 2018(11)
[2]AG-80环氧树脂增韧改性及其在碳纤维复合材料中的应用[J]. 陈勇,谭晓明,熊航行,杨永恒,吴喜兵,龚昌景,陈姝敏,吴凡,丁鹏,万力,朱琼. 粘接. 2018(11)
[3]光致发光聚酰亚胺研究进展[J]. 杨婷婷,周竹欣,张艺,刘四委,池振国,许家瑞. 高分子学报. 2017(03)
[4]HKT800碳纤维/AG80环氧树脂复合材料制备及性能[J]. 顾红星,王浩静,范立东,张淑斌,庞培东. 功能材料. 2015(15)
[5]TGDDM环氧树脂胶粘剂的研制与性能研究[J]. 虞鑫海,陈东红,刘万章,陈吉伟,胡彬. 绝缘材料. 2014(02)
[6]环氧树脂增韧改性方法及机理研究进展[J]. 尹术帮,杨杰,刘新东,赵凯. 热固性树脂. 2013(04)
[7]耐高温单组分环氧胶粘剂的制备[J]. 费斐,虞鑫海,刘万章. 粘接. 2009(12)
[8]TGDDM环氧树脂的研究进展[J]. 费斐,虞鑫海. 粘接. 2009(09)
[9]新型含氟固化剂的合成及环氧胶粘剂的制备[J]. 虞鑫海,刘万章. 粘接. 2009(05)
[10]T-800碳纤维湿法缠绕用环氧树脂基体研究[J]. 梁胜彪,王成忠,杨小平. 北京化工大学学报(自然科学版). 2005(03)
博士论文
[1]高性能电子封装材料用环氧树脂的合成与性能研究[D]. 刘中国.吉林大学 2013
[2]螺环原碳酸酯膨胀单体的合成及用于光固化树脂改性的方法研究[D]. 熊洁.第四军医大学 2011
硕士论文
[1]低粘度三酚基甲烷型环氧树脂的合成与性能研究[D]. 朱海洋.南京理工大学 2016
[2]三酚基甲烷型环氧树脂的合成及性能研究[D]. 郭杰.南京理工大学 2014
[3]四官能度酚合成[D]. 王建辉.北京化工大学 2012
[4]四酚基乙烷环氧树脂的合成及性能研究[D]. 郭晶.北京化工大学 2011
[5]四酚基乙烷四缩水甘油醚环氧树脂的合成[D]. 彭红星.湘潭大学 2007
本文编号：3263758
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：216 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２组成超支化聚合物与树形分子的结构单元示意图??
增大，超支化聚合物的形状趋于球??形，其流变行为也更多地表现出牛顿流体的特点。Ｖｏｉｔ［４５ｌ等发现，与末端为非极性基??团的超支化聚合物相比，末端为极性基团的超支化聚合物具有更大的粘度，揭示出末??端基团对超支化聚合物粘度的影响。他们还发现在线形聚合物中添加非反应性超支化??聚合物也可降低粘度［４６］。??Ｌｉｎｅａｒ?Ｐｏｌｙｍｅｒｓ?？？？？?／??Ｈｙｐｅｒｂｒａｎｃｈｅｄ??？？？？？?＞?？?’?Ｐｏｌｙｍｅｒｓ??Ｄｅｎｄ?ｒｉｍｅｒｓ??ｌｏｇ［／ＫＩ??图１－３不同形状聚合物的特性粘度（ｌ〇ｇ［／／］）随分子量（ｌｏｇ［Ｍ］）变化的情况??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ?ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ?（ｌ〇ｇ［Ａ／］）?ｏｎ?ｔｈｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｗｅｉｇｈｔ?（ｌｏｇ［Ｍ］）?ｏｆ??ｐｏｌｙｍｅｒｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ??除分子量外，聚合物的拓扑结构也对特性粘度（［／／］）有显著影响。如图１－３所示，??超支化聚合物的［／／］随分子量的变化规律有别于线形聚合物和树形分子．？在大部分情况??下当分子量相同时，超支化聚合物的［／／］小于线形聚合物，说明超支化聚合物高度支化??的结构和形状对粘度有重要影响［４（）］。从超支化聚合物的结构角度考虑，影响溶液粘度??的因素有骨架结构的刚（柔）性与末端基团［４＇具有柔性骨架的全脂肪族超支化聚酯??７??
?第二章多羟基超支化聚醚的合成及其对脂环族环氧树脂阳离子固化体系的改性研究???在１Ｈ－ＮＭＲ谱图中（图２－４）?，?０．７８、１．３０和３．２８?ｐｐｍ处的宽峰分别对应ＴＭＰＧＥ??所引入结构中ＣＨ３－、ＣＨ２－和〇ＣＨ２－的Ｈ。在１．４５？１．５２和３．４０?ｐｐｍ处的宽峰分别对应??ＢＤＯ引入结构中ＣＨ２－和〇ＣＨ２－的Ｈ。由于环氧开环，在３．４０？３．８０和３．９１?ｐｐｍ处出??现了核磁峰，分别对应〇ＣＨ２－和ＣＨ－的Ｈ。由于相似性高，ＢＤＯ引入的Ｈ和环氧开??环生成的〇ＣＨ２－中Ｈ的核磁峰在３．４（＾？１１１处发生了重叠。在６．３３、６．５１和７．０４？７．１５？？１１１??处的宽峰为苯环上Ｈ的核磁峰。在９．３４?ｐｐｍ处强的单峰为羟基Ｈ的核磁峰。ＦＴＩＲ和??＾－ＮＭＲ谱图表明己合成出了末端为酚羟基、内部含有醇羟基的多羟基超支化聚合物。??为了进一步分析超支化聚合物的结构，用３１Ｐ－ＮＭＲ对两步产物，即末端为环氧??基的超支化聚醚（ＨＢＰ－ＥＰ）和末端为酚羟基的超支化聚醚（ＨＢＰ－ＯＨ）中不同的羟基??进行了定量表征，结果如图２－５和表２－４所示。ＨＢＰ－ＥＰ中含有两种不同的一级醇羟??基，其中一级醇羟基１和一级醇羟基２的浓度分别为０．９０Ｘ?１〇－３和２．２４Ｘ?１（Ｔ３?ｍｏｌ．ｇ－１。??一级醇羟基１是一端醇羟基参与了反应但另一端醇羟基未参与反应的１，４－丁二醇中未??反应的醇羟基。一级醇羟基２是两个醇羟基都未参与反应的１，４－丁二醇的醇羟基。??ＨＢＰ－ＥＰ结构中二级醇羟基只有一种，即环氧开环生成的醇羟基，其浓度为１．８０Ｘ??１０－３?ｍｏｌ．ｇ－１。二级醇羟基的浓度为一级醇羟基１浓度的两倍，说
【参考文献】：
期刊论文
[1]环氧树脂增韧改性的研究进展[J]. 谢志鹏,张会旗,原续波,赵瑾,侯信. 高分子通报. 2018(11)
[2]AG-80环氧树脂增韧改性及其在碳纤维复合材料中的应用[J]. 陈勇,谭晓明,熊航行,杨永恒,吴喜兵,龚昌景,陈姝敏,吴凡,丁鹏,万力,朱琼. 粘接. 2018(11)
[3]光致发光聚酰亚胺研究进展[J]. 杨婷婷,周竹欣,张艺,刘四委,池振国,许家瑞. 高分子学报. 2017(03)
[4]HKT800碳纤维/AG80环氧树脂复合材料制备及性能[J]. 顾红星,王浩静,范立东,张淑斌,庞培东. 功能材料. 2015(15)
[5]TGDDM环氧树脂胶粘剂的研制与性能研究[J]. 虞鑫海,陈东红,刘万章,陈吉伟,胡彬. 绝缘材料. 2014(02)
[6]环氧树脂增韧改性方法及机理研究进展[J]. 尹术帮,杨杰,刘新东,赵凯. 热固性树脂. 2013(04)
[7]耐高温单组分环氧胶粘剂的制备[J]. 费斐,虞鑫海,刘万章. 粘接. 2009(12)
[8]TGDDM环氧树脂的研究进展[J]. 费斐,虞鑫海. 粘接. 2009(09)
[9]新型含氟固化剂的合成及环氧胶粘剂的制备[J]. 虞鑫海,刘万章. 粘接. 2009(05)
[10]T-800碳纤维湿法缠绕用环氧树脂基体研究[J]. 梁胜彪,王成忠,杨小平. 北京化工大学学报(自然科学版). 2005(03)
博士论文
[1]高性能电子封装材料用环氧树脂的合成与性能研究[D]. 刘中国.吉林大学 2013
[2]螺环原碳酸酯膨胀单体的合成及用于光固化树脂改性的方法研究[D]. 熊洁.第四军医大学 2011
硕士论文
[1]低粘度三酚基甲烷型环氧树脂的合成与性能研究[D]. 朱海洋.南京理工大学 2016
[2]三酚基甲烷型环氧树脂的合成及性能研究[D]. 郭杰.南京理工大学 2014
[3]四官能度酚合成[D]. 王建辉.北京化工大学 2012
[4]四酚基乙烷环氧树脂的合成及性能研究[D]. 郭晶.北京化工大学 2011
[5]四酚基乙烷四缩水甘油醚环氧树脂的合成[D]. 彭红星.湘潭大学 2007
本文编号：3263758
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3263758.html
最近更新
教材专著
