环氧-聚醚端基改性硅油合成与工艺研究

以烯丙基聚醚(F-6)、环氧氯丙烷、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为原料制得环氧基烯丙基聚醚二硅氧烷。在碱性条件下,八甲基环四硅氧烷(D4)开环缩合,与环氧基烯丙基聚醚二硅氧烷反应合成环氧-聚醚端基改性硅油。1 H-NMR表明成功合成目标产物,讨论了物料比、反应温度、反应时间和催化剂用量对产物性能的影响,确定最佳工艺:环氧基烯丙基聚醚二硅氧烷与D4质量配合比为1∶1,催化剂用量为0.7%(wt,质量分数),60℃,反应3h,制得的环氧-聚醚端基改性硅油,收率达到78%。     

环氧基多支链反应型乳化剂的制备及其性能

通过2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)、聚乙二醇(PEG)和环氧树脂(e-44)反应合成了一种新型的环氧基多支链反应型乳化剂,该乳化剂表现出优异的乳化性能。因其环氧值约为0.1mol/100g,可以作为自乳化环氧树脂应用。通过红外光谱分析和盐酸-丙酮滴定法研究反应历程,采用不同分子量的聚乙二醇来探究聚乙二醇分子量对乳化剂性能的影响。研究表明,乳化剂的C.P点、HLB值和CMCs随着聚氧化乙烯链段的增加而升高,Γ值减小,S-3乳化剂性能最佳。乳液性能研究表明,当e-44/S-3为20/100时,乳液的黏度、粒径、稳定性和环氧值为最佳。     

季铵化聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环氧丙酯无规聚合物的合成与杀菌性能

在碳酸钾催化下,碳酸二甲酯与甘油发生酯交换合成碳酸甘油酯,再以碳酸甘油酯、2-溴异丁酰溴为原料,发生醇解反应合成2-氧代-1,3-二氧戊环-4-基-(甲基-2-溴-2-甲基丙酸甲酯)(ODMBMP)。借助原子转移自由基聚合(ATRP)技术,氯化亚铜(CuCl)/2,2′-联二吡啶(bpy)为催化体系,以ODMBMP为引发剂,引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)无规共聚,合成环状碳酸甘油酯单封端聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环氧丙酯无规聚合物(PMMA-co-GMA)。最后,以PMMA-co-GMA和三甲胺盐酸盐为原料,通过开环季铵化反应生成具有水溶性的季铵化聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环氧丙酯无规聚合物(QPMMA-co-GMA)。采用红外光谱(IR)、凝胶色谱(GPC)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)等技术对合成物质的结构和性能进行表征。利用最小杀菌浓度(MBC)法,测定合成的QPMMA-coGMA对金黄色葡萄球菌的杀菌活性,实验结果表明在浓度80mg/L时,杀菌率为99.9%。     

吲哚啉螺萘并(噁)嗪光致变色化合物的合成研究

以β-萘酚经亚硝化反应得到中间体1-亚硝基-2-萘酚;以苯肼、3-甲基-2-丁酮为原料合成得到2,3,3-三甲基-3H-吲哚,经碘甲烷季铵盐化后在碱性条件下与1-亚硝基-2-萘酚反应得到1,3,3-三甲基吲哚啉螺萘并(噁)嗪光致变色化合物.通过1H NMR、IR和元素分析确证了中间体和目标分子的结构;讨论了温度对1-亚硝基-2-萘酚合成的影响、制备吲哚季铵盐时溶剂的选择以及目标化合物的合成与光致变色机理.目标化合物的甲醇溶液经紫外光照射后由无色变为淡兰色,显示了良好的光致变色性能.     

高性能液晶环氧树脂的研究

采用环氧氯丙烷法合成液晶环氧化合物-4,4‘-二缩水甘油醚基二苯基酰氧(PHBHQ),用傅立叶变换红外光谱(FT—IR)、差示扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)等技术研究了PHBHQ与4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)固化反应的固化特性及固化物的力学性能。研究表明,PHBHQ在固化过程中能形成取向有序的介晶域,赋予PHBHQ／DDM固化物优异的综合性能。     

水性环氧丙烯酸酯的制备与表征

通过双羟基化合物中的羟基与环氧树脂反应 ,获得具有亲水链段两端为环氧基的改性环氧树脂 ,然后和丙烯酸羧基发生酯化反应 ,制得水性环氧丙烯酸酯。研究了催化剂种类、催化剂用量和反应温度对转化率的影响 ,结果表明选用KOH作催化剂 ,用量为 0 7% ,反应温度为 90℃时所得产物外观和水溶性都很好。采用FT IR红外光谱对所合成的树脂的结构进行了表征 ,表明获得了目的结构的产物。     

磷杂菲三氮唑双基化合物高效阻燃环氧树脂

以对苯二甲醛、3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料合成了一种磷杂菲三氮唑双基化合物(DTZ),将其用于高效阻燃环氧树脂。利用FTIR、NMR、GPC和元素分析表征了其分子结构,采用TG和DSC研究了环氧固化物的热性能,利用极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热、拉伸性能测试仪探究了环氧固化物的阻燃和力学性能,通过分析DTZ的热裂解行为、热氧化降解行为及炭层的形貌和结构研究了其阻燃机制。结果表明,DTZ的引入会降低环氧固化物的起始降解温度和玻璃化温度,但会提高其高温残炭率和拉伸强力。DTZ可显著提升环氧固化物的阻燃性能,当添加量为6wt%时,所得固化物的极限氧指数(LOI)值为33.5%,UL-94测试等级达到V-0级,热释放速率峰值和总热释放量分别降低21.8%和18.2%。DTZ可通过猝灭自由基、稀释可燃气体、促进基体成炭,在气相和凝聚相同时发挥阻燃作用。      

环氧松香封端有机硅聚合物的合成及性能研究

以松香为原料先制备了环氧松香酰氯,然后以二甲基甲酰胺为溶剂,与羟基硅油通过酰化反应合成了环氧松香封端有机硅聚合物。研究了反应温度和物料配合比对合成反应的影响,并对产物进行了红外光谱(FT-IR)分析和热失重分析。实验结果表明:环氧松香酰氯与羟基硅油的质量配合比为2.2∶1,吡啶用量为松香酰氯的10%(wt,质量分数),反应温度40℃,反应3h条件下,松香封端有机硅聚合物的产率达到90.1%,黏度达到158.2mPa·s,环氧值达到0.156mol/100g。红外光谱(FT-IR)和环氧值分析测试表明在环氧松香引入了聚硅氧烷结构,热失重表明环氧松香封端有机硅聚合物具有较好的热稳定性能。     

倍半硅氧烷改性E-51/DDS树脂体系的性能研究

用自制的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基倍半硅氧烷为改性剂,对双酚A缩水甘油醚型环氧树脂E-51进行改性,两者配比为60/40(质量比),选用等当量的4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,形成环氧-倍半硅氧烷杂化材料.通过凝胶特性曲线、傅立叶变换红外光谱(FTIR)以及差示扫描量热方法(DSC)研究了该体系的固化反应特性及动力学问题;初步研究了固化体系的力学性能以及热性能.结果表明,该体系具有较好的工艺性,其固化反应的活化能是 48.7 kJ/mol,体系的热变形温度(HDT)达到200℃,热分解温度达到442℃,玻璃化转变温度(Tg)达到245℃,比相同条件下的E-51/DDS体系分别高出了31,58,20℃,体系在800℃时热残余量为25%,同时其弯曲强度和冲击强度基本保持不变.     

水性丙烯酸改性酚醛环氧树脂的合成及性能

用琥珀酸酐对丙烯酸改性的F-44酚醛环氧树脂作进一步的改性,合成了一种具有光敏性的水性酚醛环氧树脂,研究了催化剂种类、反应温度及反应时间对琥珀酸酐转化率的影响,并考察了原料配比对改性树脂水溶性、力学性能和耐腐蚀性能的影响.结果发现,当n(环氧基):n(羟基):n(琥珀酸酐)=1:1:1时,以三乙胺作催化剂,在95℃下反应3 h,可合成能溶解于5%的Na2CO3水溶液的性能优良的水性酚醛环氧光敏树脂.