双酚-F环氧树脂和改性ACS树脂的合成和性能表征

来源 :河北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhengrs_2009
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一、本文第一部分合成了4,4’-二羟基二苯甲烷(双酚-F),进而合成了双酚-F环氧树脂,并系统地研究了双酚-F环氧树脂的固化过程。 环氧树脂的固化过程比较复杂,其动力学方程主要有n级反应和自催化反应历程两种不同的形式。国内学者大多按n级反应处理,而国外学者则按自催化反应处理。服从n级反应历程时,其最大反应速率出现在t=0时。而对于自催化机理,Kamal提出了唯象公式,即Kamal方程,方程中有两个反应速率常数k1、k2和两个反应级数m、n,m+n为总的反应级数。当t=0时,反应转化率α=0,反应速率dα/dt=k1,故k1为t=0时反应速率常数,k2为t>0时反应速率常数,最大反应速率不出现在t=0时。 我们用差示扫描量热法(DSC)研究了双酚-F环氧树脂(BPFER)与三种不同的胺固化剂固化反应的动力学。DSC测得的数据表明,反应速率的最大值并不出现在t=0的时刻,服从自催化反应历程。固化反应主要分两个阶段,前期是由化学动力学控制,实验数据用Kamal方程处理可以得到很好的解释。随反应的进行,固化体系交联程度增加,分子量迅速增大,反应进入由扩散作用控制的第二阶段,讨论了扩散速率对固化反应的影响。对Kamal方程进行了改进,在方程中引入了扩散因子,从而更好的描述了整个固化反应历程。 BPFER/固化剂体系在不同固化程度下的玻璃化温度(Tg)可以由动态力学谱仪(TBA)测得。结果表明固化体系的玻璃化温度随反应程度的增加而升高并达到一最大值。利用热重分析仪(TGA)研究了完全固化后的BPFER/固化剂体系热分解的动力学,结果说明热分解分两步进行。 合成了BPFER/聚胺酯互穿网络,研究了不同组份对互穿网络性能的影响。 二、本文第二部分利用乳液聚合法合成了苯乙烯-丙烯腈(PAS)和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯(PASM)共聚物。讨论了PAS和PASM共聚物的热性能和流变性能。结果表明,加入适量的甲基丙烯酸甲酯,对PASM作为材料使用没有副面影响。因此,在此基础上,我们利用机械共混法使氯化聚乙烯与PASM共混,制备了ACSM树脂,测定其流变性能和物理力学性能,讨论了氯化聚乙烯含量和甲基丙烯酸甲酯含量对ACSM性能的影响。
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