水溶性SMF树脂的结构表征及合成机理研究

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本文研究了蔗糖的添加量以及合成工艺对水溶性SMF树脂结构及热学性能的影响。以FT-IR、1H-NMR、13C-NMR和MALDI TOF MS等对SMF树脂结构进行了结构表征;借助反应动力学实验方法对SMF树脂的反应动力学及反应机理进行了探究;以TG和DSC对SMF树脂的固化性能进行了测试。论文的主要内容及成果如下:(1)FT-IR、1H-NMR、13C-NMR和MALDI TOF MS的分析结果表明,碱性条件下,SMF树脂存在两种合成机理,即蔗糖、甲醛与三聚氰胺之间的Mannish反应和羟甲基之间的脱水缩合;相比MF树脂,SMF树脂的胶合性能减弱,但体系中残余蔗糖可有效改善SMF树脂的室温储存稳定性;(2)“孤立法”测得在碱性及三聚氰胺和蔗糖大过量的情况下,蔗糖、三聚氰胺与甲醛的反应体系对甲醛为一级反应,同时对蔗糖、三聚氰胺与甲醛反应体系合成机理的模拟分析结果与之相符,表明模拟的合成机理具有一定的合理性。三聚氰胺与甲醛反应及蔗糖、三聚氰胺与甲醛反应的表观活化能分别为49.01kJ/mol和43.51kJ/mol,表明蔗糖引入能够有效降低SMF树脂的反应活性,这与SMF树脂优异的储存性能相符;(3)TG与DSC结果表明:SMF树脂中既存在蔗糖、三聚氰胺与甲醛的三元共聚产物,也含有蔗糖与MF树脂、SMF树脂的共混体系;SMF树脂中残余蔗糖不仅能够改善样品的储存性能,也可以提高SMF树脂的耐热性能。
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