低黏度芳香族超支化环氧树脂对三酚基甲烷型环氧树脂性能的影响

为了降低三酚基甲烷型环氧树脂(TMP)的黏度,通过不同的合成工艺得到了低黏度芳香族超支化环氧树脂(AHBP),采用傅里叶变换红外光谱仪对其表征。将AHBP作为TMP稀释剂,研究了AHBP加入量对TMP/甲基纳迪克酸酐(MNA)体系性能的影响,并与传统稀释剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDGE)进行比较。采用热重分析仪及电子万能试验机对其性能测试。当AHBP含量为15%时,体系黏度为2800 m Pa·s左右,拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了12%,13.2%,40%,起到了增韧效果,热失重5%时温度为313.9℃;而BDDGE/TMP/MNA体系的力学性能及热性能下降显著。结果表明相对于BDDGE,AHBP在不降低TMP力学性能的情况下能较好地降低TMP黏度。

纤维素基环氧树脂及其木材胶粘剂粘接性能研究

以碱活化的纤维素为原料,通过与环氧乙烷(EO)发生接枝液化反应,合成了液体纤维素基环氧树脂(PHECEP)。然后以E-51为基体树脂,胺类T31为固化剂,硅微粉、硅烷偶联剂KH-560和PHECEP为改性剂,制备纤维素基环氧树脂胶粘剂,并对其进行力学性能、热性能和耐化学性等测试。研究结果表明:在PHECEP掺入量为20%时,抗冲击强度从2.9 kJ/m^(2)提升到50.9 kJ/m^(2);当PHECEP掺入量为5%时,室温下固化7 d的纤维素基胶粘剂拉伸剪切强度比纯E-51提高了171.1%。掺入PHECEP后,实际拉伸剪切强度高于测试中的强度,并且在小分子溶剂中耐受性更优良。通过PHECEP/E-51材料的力学性能、干湿粘接强度、热稳定性和耐化学性等性能的综合评判,得到相对最优的木材胶粘剂配方为:5%PHECEP(相对于E-51质量而言),1%的KH-560、60%的硅微粉和18%的T31固化剂(分别相对于PHECEP和E-51总质量而言)。

双酚A型环氧树脂的阳离子光固化体系的研究

通过研究光引发剂、光敏剂和链转移剂等对双酚A型环氧树脂阳离子光固化的影响,确定了双酚A型环氧树脂光固化体系的配方组成。利用湿法手工铺叠工艺和紫外光辐照固化技术,制备了玻璃布/双酚A型环氧树脂复合材料,研究了光敏剂和链转移剂等对光固化复合材料力学性能的影响。结果表明:可利用紫外光辐射固化成型技术制备玻璃布/双酚A型环氧树脂复合材料,加入链转移剂的光敏树脂基复合材料具有良好的力学性能。

合成三酚基甲烷三缩水甘油醚工艺研究

三酚基甲烷三缩水甘油醚是一种耐高温环氧树脂,具有良好的韧性和加工性能。这种树脂广泛用于高性能复合材料、封装材料等领域。主要研究以苯酚和对羟基苯甲醛为原料合成三酚基甲烷,再以三酚基甲烷与环氧氯丙烷(ECH)缩合制备三酚基甲烷三缩水甘油醚。通过不同反应条件的对比,得出制备优质三酚基甲烷三缩水甘油醚的最佳工艺条件。

三酚基甲烷三缩水甘油醚的合成工艺

主要研究以三酚基甲烷和环氧氯丙烷(ECH)为原材料,在催化剂作用下缩合制备三酚基甲烷三缩水甘油醚.实验结果表明:在三酚基甲烷∶ECH=1∶30,NaOH的质量分数为30%,反应温度为44℃,反应体系水含量0.3%～2%的条件下,可得到环氧值为0.57～0.59,产率为96%的三酚基甲烷的低分子环氧树脂.

双酚A型环氧树脂的1.5MeV电子束辐照效应

本工作以双酚A型环氧树脂为研究对象,在1.5 MeV电子加速器下分别以18 kGy/h和2250 kGy/h的剂量率对其进行辐照处理,以达到总吸收剂量135 kGy、270 kGy、500 kGy和1000 kGy。系统研究了两种不同剂量率和不同吸收剂量对环氧树脂表面形貌、化学结构和热性能的影响。结果表明:电子束辐照环氧树脂时,高剂量率下环氧树脂内部会产生脉状裂纹,而总吸收剂量对树脂的热稳定性和力学性能影响较大;环氧树脂经电子束辐照后,玻璃化转变温度和交联密度下降,同时力学性能下降,表明辐射裂解占主导;电子顺磁共振光谱测试表明辐照过程中有烷基自由基和过氧自由基的产生,自由基浓度与吸收剂量呈正相关性。进一步研究了自由基在空气中的稳定性,随着存放时间的增加,自由基浓度最终趋于稳定。

一种新型含氮环氧树脂的合成

以苯酚、二甲苯甲醛树脂(XF)和三(2,3-环氧丙基)异氰脲酸酯(又称异氰脲酸三缩水甘油酯,triglycidylisocyanurate,TGIC)为原料,经两步反应合成了一种新型含氮阻燃环氧树脂.采用GPC监测反应过程和转化率、IR和1H-NMR表征了该树脂的结构.通过该两步反应的研究,确定了苯酚改性二甲苯甲醛树脂(PXF)的最佳合成工艺,在碱性条件下PXF树脂与TGIC进行开环反应,制得了TGIC转化率85%以上的含氮环氧树脂,其环氧值在0.30～0.40eq/100g可调.

膨胀型无卤阻燃环氧树脂的制备及性能

采用新型磷系阻燃剂(FR)与聚磷酸铵组成的膨胀型阻燃剂(IFR)制备了膨胀型无卤阻燃环氧树脂(EP)材料。通过氧指数、热失重和扫描电镜等研究IFR对环氧树脂的阻燃性能、热降解行为及微观结构的影响。结果表明:加入IFR使材料的阻燃性能明显提高,IFR/EP的氧指数达到37.6%,600℃时IFR/EP的残炭量较纯EP从21.24%增至43.08%。扫描电镜观察发现,经IFR阻燃的EP在燃烧时形成了由封闭孔洞构成的均匀闭孔结构炭层,表明IFR对EP材料具有良好的膨胀阻燃效果。

含有联萘基团的环氧树脂的合成与固化

合成了一种具有联萘结构的环氧树脂(BEBN)。通过红外光谱、核磁共振氢谱以及元素分析对其结构进行了表征。以双酚A型环氧树脂(E-51)作为参照,采用二氨基二苯基甲烷为固化剂,通过差示扫描量热法(DSC)研究了BEBN,E-51的固化反应性;采用DSC,热重分析对固化物的热学性能进行测试,比较了固化物的力学性能、热性能以及吸水率:探讨了BEBN的结构与性能之间的关系。结果表明,同E-51相比,BEBN的固化反应平缓;BEBN同化物的玻璃化转变温度升高29℃,吸水率降低0.31％,热失重5％和50％的温度分别升高15℃和13℃。

1-己基-3-甲基咪唑四氯化铁盐固化环氧树脂E-51的反应特性

采用差示扫描(DSC)量热分析法研究了1-己基-3-甲基咪唑四氯化铁离子液体([C6mim]Fe Cl4)与双酚A型环氧树脂E-51的固化反应。结果显示,由于[C6mim]Fe Cl4包含多级胺基结构,因此可以作为E-51的高温固化剂使用,其与E-51的反应包含两个阶段:第一个阶段的反应放热峰峰顶温度约在120℃,第二个阶段的反应放热峰峰顶温度会随着[C6mim]Fe Cl4用量的增加而发生变化。当[C6mim]Fe Cl4与混合胺复配成新型固化剂时,二者产生明显的协同效应。通过恒温DSC实验发现,复配体系与E-51的固化反应可以在室温下发生,表现为在30℃固化反应放热峰峰顶放热时间为5 min左右,且随着恒温固化反应温度的提高,峰顶放热峰时间会缩短。非等温动力学结果显示:复配体系与E-51的反应活化能为979 J/mol,仅是混合胺体系的17%左右。反应级数为0.5表明这一固化反应是无规反应。

双酚F环氧树脂的合成与改性研究

本文研究了低粘度液态双酚F型环氧树脂的合成工艺条件对树脂性能的影响因素。双酚F型环氧树脂合成的最佳工艺条件:环氧氯丙烷(ECH)/双酚F(BPF)=10/1,催化剂为苄基三甲基氯化铵,用量为1,8%(mol/BPF),醚化温度为75℃,醚化时间为6,0h,闭环时间为1,0～1,5h,碱过量2%。

一种新型室温固化、耐高温环氧树脂体系及其性能

采用1-己基-3-甲基咪唑四氯化铁盐([C6mim]FeCl_4)与混合胺复配室温(20℃)固化双酚A型环氧树脂E-51,并与其它脂肪胺类室温固化E-51体系在力学性能、热性能、耐老化性能方面的数据进行了比较,同时分析了[C6mim]FeCl_4不同添加量对固化体系性能的影响,结果显示:[C6mim]FeCl_4/混合胺复配室温固化E-51体系的室温拉伸强度可达90 MPa,高温(120℃)下也保持了良好的力学性能,热失重(5%)分解温度为310℃,200℃老化7 d后,拉伸强度为28 MPa,是一种可在高温下使用的新型环氧树脂室温固化体系。

己二酸基环氧树脂的制备及其对环氧树脂的增韧研究

合成了一种新型环氧树脂-己二酸基环氧树脂(AAEP),并将其用于增韧双酚A型环氧树脂(E-51)。使用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)对AAEP的分子结构进行了表征,结果表明AAEP的合成符合分子设计,环氧值为0.425 mol/100 g,粘度为320 mPa·s。以合成的AAEP为增韧剂,与E51进行共固化,对固化后的AAEP/E-51进行力学性能测试和断裂面形貌表征,探究了AAEP添加量对AAEP/E-51力学性能的影响。结果表明,当AAEP与E-51的质量比为10∶100时,AAEP/E-51的力学性能最佳,拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和弯曲强度较纯E-51分别提升了30.4%、50.9%、68.2%和38.0%,并表现出明显的韧性断裂。

桉木木质素提取及环氧树脂的合成表征

利用木质素大分子与双酚A相似性,采用木质素替代双酚A制备环氧树脂可减少化石原料双酚A的使用。采用衣康酸助催化高温液态水耦合酶催化水解法提取人工林剩余物―桉木的木质素。电子扫描电镜SEM检测表明:木质素分子量颗粒分布均一,木质素含量97.6%,酚羟基含量1.48 mmol/g。利用木质素与双酚A结构相似,在碱催化下与环氧氯丙烷反应合成木质素基环氧树脂。傅立叶红外光谱检测表明,氢氧化钠催化下发生了化学反应,生成了环氧基,环氧值为0.36 mol/100g。热失重TGA分析显示:双酚A环氧树脂失重发生在314.57℃~455.37℃,800℃时最终残余量(剩余物质质量)达到6.813%;木质素环氧树脂失重主要发生在85.62℃~335.82℃区间,800℃时最终残余量为20.34%。通过对比木质素基环氧树脂热稳定性比双酚A环氧树脂好。

双酚A型环氧磺酸酯的合成与表征

用双酚A型环氧树脂(E-51)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成了可用于紫外光固化的双酚A型环氧磺酸酯(AMPS-EP)。研究了影响反应的多种因素,优化的合成条件为:以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,AMPS与E-51的摩尔投料比为1∶0.5,对苯二酚为阻聚剂,用量为环氧树脂质量的0.2%,反应时间5 h,反应温度70℃。反应程度的测定和产物结构表征结果表明:环氧基团与磺酸基团酯化率在93%以上,AMPS-EP保留了约82%的丙烯酰胺基团,玻璃化转变温度为57℃。在反应温度范围内推测反应为一级反应,反应的表观活化能为9.76 kJ/mol。

一种改性高韧性环氧乙烯基酯树脂的合成方法

该专利涉及一种改性高韧性环氧乙烯基酯树脂的合成方法。包括下述步骤：1）向反应釜中依次加入双酚A型环氧树脂40％～50％（w）、不饱和一元羧酸8％-20％（w）、长链饱和二元酸2．5％～11％（w）、催化剂A0．1％～1．0％（w）和阻聚剂0．01％～0．1％（w）；

重庆：研制成功新型环氧基耐磨涂料

重庆工学院材料科学与工程学院近日研制成功一种水力机械耐磨环氧树脂基涂料。该涂料由三组分构成：由自制的改性环氧树脂、固化剂、不同粒度的高硬度耐磨陶瓷骨料及一些添加剂组成表面涂层，由双酚A型环氧树脂、固化剂及层片状防锈填料组成中间涂层．以及有机富锌底部涂层。

多臂型腰果酚基环氧树脂的制备及固化物性能

以羟乙基腰果酚、柠檬酸三乙酯及异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料制得了六臂型腰果酚基环氧树脂。采用傅里叶红外光谱、核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱表征了树脂的结构。以甲基六氢苯酐固化该环氧树脂,采用热重分析、动态热机械分析及拉伸测试等研究了不同酸酐用量对固化物热及力学性能的影响。结果表明,以IPDI为原料制得的n(多臂型腰果酚基环氧树脂)与n(酸酐)比为1∶0.8时,固化物的拉伸强度最大,达到35.3 MPa。

固载杂多酸催化合成双酚芴

以固载磷钨酸为催化剂,芴酮和苯酚为原料催化合成了双酚芴,考察了影响反应的因素,采用FTIR、NMR和MS对产品结构进行了表征,并对自制双酚芴环氧树脂的湿热性能进行了评价。实验结果表明,活性炭固载磷钨酸用于催化合成双酚芴,催化活性高,催化剂易于回收。当固载磷钨酸用量为反应物总质量的15%,n(苯酚)∶n(芴酮)=10∶1,助催化剂β-巯基丙酸用量为0.2mL,反应温度95℃,反应时间12h时,经甲苯重结晶,双酚芴产品的质量分数及收率分别可达99.1%、81.5%。当共混树脂中芴基环氧树脂的质量分数为50%时,二氨基二苯砜(DDS)固化E-44、AG-80和F-44共混树脂的吸水率分别比纯树脂下降了15%、25%、28%,其中F-44共混树脂的玻璃化转变温度提高了近50℃,表明双酚芴作为环氧树脂单体可明显改善树脂的湿热性能。

双酚F的合成与表征

本文以苯酚、甲醛为原料,磷酸为催化剂,经缩合反应合成双酚F。通过正交实验探讨了原料配比、催化剂用量、反应温度及反应时间等因素对产物收率的影响,并对纯化后的产物进行核磁共振、红外光谱和熔点测定分析表征。实验结果表明,最优工艺条件为:n(苯酚)/n(磷酸)=3:1,n(磷酸)/n(甲醛)=1:1,反应时间为3h,温度为45℃。在最优条件下进行实验,所得产品的收率可稳定在85%左右。