新型脂肪族超支化环氧树脂的制备及其改性作用

采用一步法合成了新型脂肪族超支化环氧树脂HTPE-3,利用FT-IR对其结构进行了表征。研究了双酚A型环氧树脂E-51/HTPE-3杂化树脂的力学性能和热性能。结果显示,杂化树脂的韧性和强度随HTPE-3含量的增加先增加后降低,具有极大值;当HTPE-3质量分数为12%左右时,与纯E-51树脂相比,杂化树脂的冲击强度和断裂韧性分别提高了169.8%和35.2%,拉伸强度和弯曲强度分别提高了6.5%,10.0%,维卡软化点温度、玻璃化转变温度和热分解温度略有下降。

超支化环氧/双酚A环氧杂化树脂的固化反应动力学

通过一步法合成了一种低黏度的芳香族超支化环氧树脂(HTME-2),并与双酚A环氧树脂(DGEBA)杂化制备了超支化环氧/双酚A环氧杂化树脂(简称杂化树脂),研究了杂化树脂的机械性能(包括拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和断裂韧性)和固化反应动力学。实验结果表明,杂化树脂的机械性能随HTME-2含量的增加先提高后降低。当HTME-2质量分数为9%时,杂化树脂的冲击强度和断裂韧性分别达到48.25kJ/m2和3.12kPa.m1/2,比纯DGEBA分别提高了177%和53.7%,而且拉伸强度和弯曲强度也有不同程度的提高。利用示差扫描量热仪测试杂化树脂的固化反应过程,通过Coats-Redfern模型确定了固化反应动力学参数,结果显示,HTME-2的加入使杂化树脂的固化反应级数、反应活化能和反应热下降。

增强增韧环氧杂化树脂制备与性能研究

双酚A型环氧树脂的增韧增强研究是热固性树脂的重要发展方向之一，利用一步法合成了脂肪族端羟基超支化聚合物（HTP-2），再利用“嫁接法”制备了液体型超支化环氧树脂HTPE-2，研究了HTPE-2／双酚A型环氧杂化树脂的力学性能和热学性能。利用红外光谱、扫描电镜、热分析和分子模拟技术讨论了超支化环氧树脂的结构、杂化树脂的性能和原位增韧增强机理。结果显示，杂化树脂的力学性能随超支化环氧树脂含量的增加先提高后下降，具有最大值；当HTPE-2的质量分数为9％～12％时，杂化树脂的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和断裂韧性分别提高18．0％、35．7％、192．4％和39．6％，综合性能较好，但玻璃化转变温度（Tg）和热分解温度有所下降。