论文部分内容阅读
环氧树脂具有优异的热稳定性、电绝缘性和机械性能,被广泛应用于不同领域,但其固化后存在质脆、耐介质性、表面性能差的缺点。含氟环氧树脂作为一种新型材料,利用氟元素的强电负性、低表面能及高碳氟键能等特性,从分子结构层面改善环氧树脂性能。论文从小分子出发,通过分子设计合成了主链富含碳碳柔性长链的含氟环氧树脂单体,利用红外、XPS、热重等分析方法,研究了固化后环氧树脂材料中含氟量对耐介质性能、力学性能、表面性能及热性能的影响,得到了一些综合性能较好的含氟环氧树脂材料。论文的主要成果有:分别以双酚AF、4-溴-1-丁烯、6-溴-1-己烯为主要原料,首先通过醚化反应得到含双键的中间产物,然后采用间氯过氧苯甲酸、双氧水等氧化剂对双键进行氧化从而得到含氟环氧树脂。通过萃取、旋蒸以及柱层析等分离方法对中间产物和最终产物进行提纯。对合成过程中的关键控制点如物料配比、反应温度以及环氧化方法等都进行了详细的讨论,从而给出了最佳反应条件。并通过红外光谱仪（FTIR）、核磁共振氢谱（1H NMR）表征产物分子结构,从而确认成功的合成了目标产物。鉴于含氟环氧树脂成本较高,选取1,6-己二胺和4,4’-二胺基二环己基甲烷（PACM）为固化剂,将合成含氟环氧产物与氢化环氧树脂混合固化,并通过红外光谱确定了环氧树脂体系固化完全。通过XPS对材料表面以及断裂面进行测试,分析得固化后氟元素向树脂表面富集,表面与内部氟含量比值最高可达15:1;两种固化剂固化后的产物均显示当氢化环氧树脂与含氟环氧化合物配比为4:1时,材料力学性能优异,由己二胺固化的含氟环氧树脂冲击强度最高可达22.32 MPa、拉伸强度最高可达35.87 KJ·m-2、弯曲强度最高可达56.35 MPa,由PACM固化的含氟环氧树脂冲击强度最高可达20.94 MPa、拉伸强度最高可达69.25 KJ·m-2、弯曲强度最高可达71.33 MPa;材料耐介质性能优异,其力学性能在酸液中失效时间延长25倍,在碱液中失效时间延长13倍,吸水率最高降低48%;材料水接触角最高可达96.4°。配比为3:1时,材料含氟量最高,起始失重温度比含氟量为0%的树脂起始失重温度高47℃,热性能最佳;PACM分子结构含环己基,其分子链柔性比1,6-己二胺差,因此由PACM固化的树脂样条具有较高的力学性能及耐热性能。图48幅;表10个;参58篇。