液体杜仲胶的制备

采用间接氧化法降解杜仲胶(EUG),制备室温下可流动杜仲胶。首先采用乳液法对杜仲胶进行环氧化改性制备了环氧化杜仲胶(EEUG),进而用强氧化剂高碘酸实现氧化降解,制备了数均相对分子质量Mn≤10000、端基为醛基和酮基的液体杜仲胶(LEEUG)。利用红外光谱(IR)、核磁共振(^1H-NMR和^13C-NMR)、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析、热重分析及旋转流变仪等研究了环氧度、降解反应时间和高碘酸用量对产物相对分子质量及其分布的影响以及降解产物的结构和性能。结果表明,降解反应温度30℃,降解时间6 h,nH5IO6∶nC=C=0.03条件下可得到数均相对分子质量8000~10000的LEEUG。IR、^1H-NMR和^13C-NMR结果表明高碘酸通过进攻环氧基团,而非碳碳双键,使其开环断链,生成端基为醛基与酮基的LEEUG。环氧基团的含量对LEEUG的相对分子质量几乎没有影响,但可通过调控环氧度调控LEEUG的结晶性。与EUG和EEUG相比,LEEUG的热降解温度提高了56℃。液体杜仲胶相对分子质量及其分布对其流变行为影响明显,数均相对分子质量越高,相对分子质量分布越窄,LEEUG的复数黏度越大。

液体杜仲胶对环氧树脂固化反应动力学的影响

采用非等温DSC方法研究结晶液体杜仲胶(cLEUG)和非晶液体杜仲胶(aLEUG)对环氧树脂E-51/聚酰胺650(PA650)体系的固化反应动力学的影响。采用Starink法确定E-51/PA650、E-51/cLEUG/PA650和E-51/aLEUG/PA650三体系的非等温过程的动力学参数,确立3个体系的固化反应动力学方程,并与实验数据进行对比。结果表明,液体杜仲胶(LEUG)与E-51发生了共固化反应,LEUG的加入降低了E-51/PA650固化反应的表观活化能(Ea),促进了固化反应的发生。E-51/cLEUG/PA650体系Ea随着转化率的增加而增加;E-51/aLEUG/PA650体系Ea则随着转化率的增加而降低。体系的黏度以及液体杜仲胶链中环氧基团的数目和活性是影响固化反应动力学的原因。Starink法确立的自催化反应模型方程适用于描述E-51/LEUG固化反应动力学。