桐油制备C_(21)聚酰胺环氧固化剂的性能及固化反应动力学研究

以桐油的甲醇酯交换产物桐酸甲酯和丙烯酸为原料,通过Diels-Alder加成反应合成了C21二元酸单甲酯(TMAA),桐酸甲酯和丙烯酸的加成温度为180℃,反应时间3 h,比通用C21二元酸的合成反应温度低70℃。然后用C21二元酸单甲酯和不同多元胺酰胺化制备了3种不同胺值的C21二酸聚酰胺环氧固化剂。机械性能测试显示,C21二元酸聚酰胺和双酚A环氧树脂(DGEBA)的环氧固化物和C36二聚酸聚酰胺650C的DGEBA固化物相比,具有更高的机械强度和模量。胺值为496 mg/g的C21二元酸聚酰胺与DGEBA的固化产物拉伸强度达58.63 MPa,断裂伸长率为3.27%,弹性模量达2 635.84 MPa,弯曲强度达99.9 MPa。差示扫描热分析法(DSC)测得C21二元酸聚酰胺的DGEBA固化物的玻璃化温度分别为108、109和116℃,比C36二聚酸聚酰胺的DGEBA固化物的玻璃化温度高出50℃左右。n级反应机理求取的3种固化剂与DGEBA的固化反应活化能分别为62.179、56.551和59.761 kJ/mol,比C36二聚酸聚酰胺与DGEBA的固化反应活化能高出约10 kJ/mol。固化反应动力学得出固化剂与DGEBA的凝胶温度、固化温度和后固化温度分别为40、90和150℃左右。     

桐酐与甲基四氢苯酐复合固化环氧体系的性能

研究了不同配比的环氧树脂618/桐酸甲酯酸酐(MeMA)/甲基四氢苯酐(MeTHPA)固化物的固化行为。测定了固化物热变形温度、拉伸强度、弯曲强度、冲击强度及体积电阻等,解析了体系固化前后的红外光谱。结果表明:混合酸酐固化剂中MeTHPA与MeMA的配比为9∶1时,与618环氧树脂固化所得的产物综合性能最佳。2 000 h人工加速老化后其力学性能未见下降。     

桐酸甲酯酚类加成物的合成及表征

研究了桐酸甲酯和酚类的加成反应，研究表明，桐酸甲酯和酚类加成可得桐酸甲酯酚加成物。对该反应中的催化剂种类和用量、反应时间、反应温度、反应原料选择和配比作了系统的分析，找出了理想的反应条件。ＨＰＬ－ＭＳ分析表明，桐酸甲酯和酚以等摩尔加成物为主要产物，ＩＲ分析表明，桐酸甲酯加成至苯酚的对位。     

棉油酸甲酯改性胺固化剂的合成及性能研究

利用棉油酸甲酯制备了一种环氧树脂固化剂棉油酸甲酯改性胺,研究了棉油酸甲酯改性胺用量对环氧树脂体系的力学性能和热性能的影响,利用红外光谱、热分析、动态力学分析讨论了棉油酸甲酯改性胺的结构、环氧树脂固化物的性能。结果表明,环氧树脂固化物的拉伸性能、弯曲性能和冲击强度随着棉油酸甲酯改性胺用量的增加而增加。     

新型腰果酚环状碳酸酯型固化剂的制备与性能

以腰果酚环氧化合物和CO2为原料合成了腰果酚环状碳酸酯,再进一步与三乙烯四胺反应,制备了一种腰果酚环状碳酸酯型固化剂(CAC),采用FT-IR对产物结构进行了表征。通过示差扫描量热仪,热重分析和力学性能测试对比研究了其与常用的腰果酚酚醛胺固化剂固化双酚A型环氧树脂体系的固化行为及固化物的热稳定性和力学性能。结果表明,腰果酚环状碳酸酯型固化剂的反应活性低于腰果酚酚醛胺固化剂,但固化物的韧性要好于后者。     

环氧树脂胺加成物的合成及其固化性能研究

研究了环氧树脂二乙撑三胺加成物的合成、性能，结果表明合成温度宜为75－85℃，在控制反应热释放的条件下可向胺中直接加入环氧树脂。加成物能在室温快速固化E51环氧树脂并得到综合性能良好的固化产物，邻苯二甲酸二丁酯对固化反应活性的影响有化学控制与扩散控制2个方面。     

环氧树脂腰果酚醛胺及腰果酚醛酰胺固化剂的合成及其性能研究

采用曼尼希反应合成了一类新的环氧树脂室温固化剂——腰果酚醛酰胺。重点研究了固化剂的合成机理及其胺值的控制方法。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)表征了固化剂的结构。采用差示扫描量热仪(DSC)比较了腰果酚醛胺、腰果酚醛酰胺以及聚酰胺的固化动力学,并揭示了腰果酚醛酰胺的固化机理。分别以合成的腰果酚醛胺和腰果酚醛酰胺固化无溶剂环氧树脂涂料,测定涂层的机械力学性能、热力学性能以及防腐蚀性能,结果表明:相比聚酰胺和腰果酚醛胺固化剂,用腰果酚醛酰胺固化的涂膜具有优异的低温固化性、柔韧性、硬度以及防腐性能。     

漆酚醛胺/环氧树脂体系固化动力学研究

采用固化动力学的方法研究漆酚醛胺/环氧树脂体系的固化行为,通过漆酚、二乙烯三胺、甲醛采用曼尼希反应制备漆酚醛胺还氧固化剂,使用非等温差示扫描量热分析(DSC)测定漆酚醛胺/环氧树脂体系固化过程的热量变化,使用n阶反应模型和自催化模型对实验数据进行拟合处理。结果表明,自催化反应模型能够较好的描述漆酚醛胺/环氧树脂体系的固化过程,确定了漆酚醛胺/环氧树脂体系自催化反应方程,为漆酚醛胺/环氧树脂体系固化工艺参数的优化提供理论指导。     

酚醛胺-低分子聚酰胺协同固化环氧树脂的研究

在低分子聚酰胺树脂固化环氧树脂的体系中 ,通过添加一定量的酚醛胺固化剂 ,直接影响该体系的表干性和固化物力学性能。实验证明 ,酚醛胺固化剂与低分子聚酸胺的协同效应在一定范围内对固化物强度和耐温性有较大提高 ,酚醛胺的加入量以m (PFA) /m (LMPA) /m (EP) =2 3/ 12 / 10 0为最佳     

腰果酚曼尼希改性胺-环氧树脂热固化性能的研究

为了得到一种具有内增韧的同时也能具有良好的耐热性的固化剂,制备了腰果酚酚醛胺、腰果酚-苯酚混酚酚醛胺、苯酚酚醛胺3种固化剂。主要研究了固化剂与环氧树脂加热固化物的固化度、粘接性能和综合力学性能(压缩性能、冲击性能、拉伸性能等)。结果表明,制备的腰果酚-苯酚混酚酚醛胺固化剂保留了腰果酚醛胺固化剂优良的冲击韧性、较长的适用期等优点,同时也保留了苯酚酚醛胺固化剂较高的力学性能和胶接性能,是一种综合性能较佳的环氧固化剂。