【摘 要】
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选取2,2’-亚甲基二酚作为酚醛树脂的模型化合物,采用密度泛函理论(DFT),从原子活性和化学键级的视角预测反应趋势,提出反应路径,结合动力学和热力学分析确定各路径优先顺序和产物生成机理。结果表明:由于酚羟基与亚甲基的高活性,酚醛树脂的裂解首先发生脱水缩合反应;亚甲基桥断裂是主要的初始裂解反应,主要生成苯酚及邻甲酚;高活性的酚羟基易解离成·OH,后续反应中亚甲基被·OH氧化,经脱羰基和羧基反应生成
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(22008073,21878091);
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选取2,2’-亚甲基二酚作为酚醛树脂的模型化合物,采用密度泛函理论(DFT),从原子活性和化学键级的视角预测反应趋势,提出反应路径,结合动力学和热力学分析确定各路径优先顺序和产物生成机理。结果表明:由于酚羟基与亚甲基的高活性,酚醛树脂的裂解首先发生脱水缩合反应;亚甲基桥断裂是主要的初始裂解反应,主要生成苯酚及邻甲酚;高活性的酚羟基易解离成·OH,后续反应中亚甲基被·OH氧化,经脱羰基和羧基反应生成苯酚、CO和CO2。对于硼改性酚醛树脂的裂解过程,结果显示:硼酸酯结构中的B—O键活性很低,不易断裂,热稳定性增强。亚甲基桥更稳定且脱羰基和羧基的趋势明显减弱,且动力学分析发现其能垒均有增加,表明硼的引入能有效提高其热稳定性和残炭率。
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