双酚系化合物及其环氧树脂的合成和性能综述(下)

6　双酚[1 4 ] B双酚B的合成方法:按照苯酚、甲苯、硫酸(78% )重量比为1∶1.95∶1.4的配比加入反应瓶中,加入助催化剂巯基乙酸,控制温度不超过4 5℃,滴加丁酮,维持反应8h。水洗,采用水蒸汽蒸馏出甲苯和苯酚,产物经苯酚重结晶得到双酚B。双酚A型环氧树脂固化物的脆性大,耐冲击力     

双酚F及其环氧树脂的合成与性能研究

以苯酚、甲醛为原料,草酸催化合成双酚F,未经提纯的双酚F直接制备双酚F环氧树脂,并考察了合成的双酚F环氧树脂的力学性能.在双酚F合成阶段:n(苯酚)/n(甲醛)=10/1,n(甲醛)/n(草酸)=25/1,70℃,反应4h,得到的双酚F收率和选择性达80%以上;在树脂合成阶段:n(NaOH)/n(BPF)=2,70℃,醚化反应5h,闭环反应3h,制得的环氧树脂的环氧值达到0.59,黏度3.5 Pa·s,树脂固化物具有优异的性能.     

双酚F及其环氧树脂的合成与性能研究

以苯酚、甲醛为原料,草酸催化合成双酚F,未经提纯的双酚F直接制备双酚F环氧树脂,并考察了合成的双酚F环氧树脂的力学性能.在双酚F合成阶段:n(苯酚)/n(甲醛)=10/1,n(甲醛)/n(草酸)=25/1,70℃,反应4h,得到的双酚F收率和选择性达80%以上;在树脂合成阶段:n(NaOH)/n(BPF)=2,70℃,醚化反应5h,闭环反应3h,制得的环氧树脂的环氧值达到0.59,粘度3.5Pa·s,树脂固化物具有优异的性能.     

形状记忆氢化双酚A型环氧树脂的制备与性能

为研究聚丙二醇二缩水甘油醚(JH-230)对热固性形状记忆环氧树脂基本性能的影响,将异佛尔酮二胺(IPDA)与具有不同分子量比的氢化双酚A型环氧树脂(AL-3040)、聚丙二醇二缩水甘油醚(JH-230)共混,经完全固化制备出一种新型的形状记忆氢化双酚A型环氧树脂。借助傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)和拉伸-回复形状记忆测试分析了热固性形状记忆环氧树脂的分子结构以及JH-230对固化体系玻璃化转变温度、储能模量和形状记忆性能的影响。研究表明,JH-230可以增加固化体系链段的柔韧性;固化体系的玻璃化转变温度与动态模量随JH-230含量的增加而降低;该形状记忆氢化双酚A型环氧树脂体系具有良好的形状记忆性能,且形变完全回复时间随JH-230含量的增加而延长。     

新型含磷阻燃环氧树脂的合成及其燃烧性能和热性能的研究

含磷环氧树脂的合成是无卤阻燃环氧树脂的研究热点之一,向环氧树脂体系中引入磷被视为阻燃环氧树脂中效率最高的途径。这主要是由于以共价键结合在环氧树脂固化物分子中的有机磷结构不仅表现较高的阻燃效率,而且与含卤化合物阻燃剂相比,它低烟低毒,一旦发生火灾,人们能够有更多的时间逃生,而不至于在火焰尚未蔓延的时候就已经窒息身亡。     

阻燃剂对双酚A型环氧树脂阻燃和粘接性能的影响

以有机磷系阻燃剂NP1060-A、有机氮系阻燃剂YK-04、有机卤素阻燃剂四溴双酚A等3种阻燃剂分别作为双酚A型环氧树脂的阻燃剂,研究其对双酚A型环氧树脂阻燃性能和粘接性能的影响。结果表明,随着阻燃剂添加量的增加,双酚A型环氧树脂氧指数总体上呈升高趋势,初始分解温度向低温方向移动,800℃下的成炭率增加,粘接强度呈下降趋势。与其它两种阻燃剂相比,有机磷系阻燃剂NP1060-A具有最佳的阻燃性能和粘接性能,其适宜的添加量为40%,制得的双酚A型环氧树脂阻燃氧指数为32.5%,粘接强度为13.4 MPa,800℃残炭率为11.64%。     

耐高温双酚芴改性有机硅环氧树脂的合成与表征

通过双酚芴与二氯硅烷交替共聚,以环氧基团封端,制备含芴有机硅环氧树脂(EGF),并研究不同原料配比、催化剂浓度及反应时间等条件对环氧值的影响。采用红外、核磁、凝胶色谱、差示扫描量热、热重及盐酸-丙酮滴定等方法进行结构表征和性能测试。结果表明,当双酚芴与环氧氯丙烷的摩尔比为2∶10,NaOH质量分数为50%,开闭环反应时间为4h时,合成工艺最佳。按此工艺合成EGF,其数均、重均相对分子质量分别为2237和2760,多分散系数为1.23;EGF熔点为186.6℃;其初始分解温度为363.8℃,比双酚A环氧E-51高90.3℃,比双酚芴环氧(DGEBF)高45.4℃,较两者表现出更为优异的耐热性能;EGF较E-51具有更好的耐吸湿性能。     

不同结构三乙醇胺系化合物的合成及其对水泥的助磨效果

为考察不同三乙醇胺系化合物对水泥的助磨效果,合成几种不同结构的三乙醇胺系化合物,研究它们对普通硅酸盐水泥的助磨效果,并探讨它们助磨机理。结果表明:合成的三乙醇胺系化合物均有较好的助磨效果,并且链的长度越短,相对分子质量越小,其中含有助磨效果的极性官能团数量越多,对水泥的助磨效果越好。     

双酚芴/双酚A型共聚芳酯的合成和性能

以间、对苯二甲酰氯(IPC)、(TPC)、双酚芴(BHPF)和双酚A(BPA)为单体,采用相转移催化界面缩聚法合成了双酚芴型共聚芳酯(PAR-F/A)。结果表明,该系列共聚芳酯的玻璃化转变温度(Tg)和塑化温度(Ts)随双酚芴结构单元比例的增加而提高,当BHPF与BPA物质的量比为15-30比85-70时,Tg为209.5℃-228.3℃,Ts为282℃-298℃;热失重5%的温度(Td)达394℃-415℃。PAR-F/A为无定型聚集态,能溶解于常见的卤代烃和强极性非质子有机溶剂,采用流延法可制备成坚韧透明的薄膜,其拉伸强度达58 MPa-69 MPa,断裂伸长率为10.8%-12.2%,弹性模量为1.1 GPa。共聚物具有优良的耐热性能和力学性能。     

环氧树脂改性双环戊二烯型氰酸酯树脂固化反应性

采用凝胶试验、 FTIR和DSC等手段研究了环氧E-51与双环戊二烯型氰酸酯(DCPDCE)共聚体系的固化反应性以及阶梯固化过程中—OCN基、 三嗪环、 唑啉、 噁唑啉酮的变化情况。结果表明, 环氧树脂既能够催化氰酸酯本身三聚成环反应, 又对氰酸酯三聚成环反应有稀释作用。当环氧树脂含量(环氧占混合物总量的质量百分比)大于5wt％时, 催化效果增加不明显, 稀释作用加强; 当环氧树脂含量约为25wt%时, 以上两种作用效果基本平衡, 改性体系的固化反应活性和纯DCPDCE相当。阶梯固化时, 低温阶段(160~180℃)主要发生生成三嗪环和唑啉的反应, 高温阶段(200~220℃)主要发生三嗪环和唑啉向噁唑啉酮的转化反应。另外, —OCN基的低温转化率随着环氧树脂含量的增大而提高, 固化树脂的最终结构组成和环氧树脂的含量有关。      

新型高性能环氧化学灌浆材料

采用有机硅与双酚A型环氧树脂反应 ,并以此制备了一种新型高性能糠醛丙酮环氧灌浆材料。研究了不同氨基硅油含量对改性环氧灌浆材料固结物力学性能的影响 ,确定了合成条件 ,用TG对其耐热性进行了表征。结果表明 ,所制备的糠醛丙酮环氧灌浆材料的韧性和耐热性都有明显的提高     

含金刚烷结构环氧树脂的合成与性能

以1,3-二(4-羟基苯基)金刚烷(BHPA)和环氧氯丙烷(ECH)为原料,采用二步法合成了低分子量的1,3-二(4-羟基苯基)金刚烷二缩水甘油醚(DGEBAD),采用FTIR、1H-NMR和凝胶渗透色谱(GPC)分别对其结构和分子量进行了表征并滴定得到其环氧值;采用旋转流变仪对其流变性能进行了表征。使用4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)固化DGEBAD,对固化DGEBAD-DDM树脂体系的力学性能、吸水率和耐热性进行了测试,得到的固化物的拉伸强度为90 MPa,玻璃化转变温度为163℃, 5%热失重温度高达401℃,吸水率比相同条件下环氧树脂E51-DDM固化物降低了31.60%。      

超分散稳定纳米Ag在环氧树脂中的原位构筑及其增韧改性作用

微波辅助合成了具有超分散稳定作用,且可作为纳米银前驱体的油溶性羧酸银;在80℃下,在环氧树脂介质中,以乙醛为还原剂原位构筑了纳米银(n-Ag),进而制备了纳米银环氧树脂复合材料;用冷冻蚀刻电镜、离心实验对分散系进行了表征和评价;测试了原位构筑n-Ag和添加分散n-Ag对环氧树脂复合材料的力学性能.结果表明:原位构筑的银为30nm的粒状颗粒,大小均匀,在介质中无团聚行为;n-Ag分散系经72h普通离心和56h非连续超离心均未发生沉降,表现出理想的分散稳定性,n-Ag对环氧树脂有显著地增韧改性作用,但原位构筑的n-Ag其增韧改性效果明显好于添加的n-Ag.当原位构筑的n-Ag含量为2.0%～2.5%时,增韧改性效果最佳,此时,复合材料的拉伸强度、抗冲击强度、断裂伸长率可分别提高80%～90%、100%和110%～130%.     

超细水晶粉对环氧树脂力学性能的影响

以超细水晶粉为填料,用不同的组成和工艺制备水晶粉/环氧树脂复合材料.对水晶粉/环氧树脂复合材料的抗剪切强度、热膨胀系数进行较系统的研究,并用扫描电镜(SEM)对水晶粉/环氧树脂复合材料断面显微结构进行了观察.结果表明随填料含量增加可以适当提高复合材料的抗剪切强度,而降低其热膨胀系数.     

双螺环季戊四醇二膦酸酯环氧树脂的制备,表征及其耐热性能研究

三氯氧磷和季戊四醇反应得到的双螺环季戊四醇二膦酸酯二氯经与二烯丙基胺反应,再用mCPBA进行环氧化可得一种新型含双螺环季戊四醇二膦酸酯型环氧树脂(SPDPCDAAEP),采用红外光谱、核磁氢谱对环氧树脂的结构 进行了表征.同时用示差扫描量热分析(DSC)对SPDPCDAAEP/间苯二胺体系的非等温固化动力学的研究结果表明,SPDPCDAAEP在较低的温度下即可发生固化,且固化所需的活化能为64.47kJ/mol.最后将SPDPCDAAEP作为一种反应型阻燃剂应用于双酚A缩水甘油醚( DEGBA)的阻燃改性,热失重分析(TGA)数据显示SPDPCDAAEP/DEGBA复合材料在500℃、600℃及700℃的成碳率随着SPDPCDAAEP的添加量的增加而提高.尤其当SPDPCDAAEP所占的质量分数为40％时,温度为500℃的成碳率达到了56.9％,而温度为700℃的成碳率也达到了42.2％.     

端氨基树枝状大分子PAMAM/环氧树脂体系固化物的性能

以端氨基树枝状大分子PAMAM作为环氧树脂固化剂, 通过拉伸试验、 冲击试验、 DSC、 TGA研究了配比和固化温度对PAMAM与环氧树脂E-44的固化物性能的影响。 结果表明, 最佳固化温度为140℃, 但随着固化温度升高, 配比的影响表现出不同的规律: 80℃固化时, 最佳配比为0.47, 此时拉伸强度和冲击强度最佳, 玻璃化转变温度最高, 交联密度最大; 而在80℃以上固化时, 最佳配比逐渐向低配比方向移动, 140℃固化时, 最佳配比为0.28, 此时拉伸强度和冲击强度最佳, 玻璃化转变温度最高, 交联密度最大。固化物的密度和体积收缩率都是配比为0.47时最大, 而热稳定性都是配比为0.28时最佳。利用滴定法测定了固化物的固化度, 结果表明, 随着固化温度的升高, 低配比体系的固化度迅速提高并接近化学计量点配比体系的固化度。      

环氧树脂／纳米TiO2复合材料的制备与性能研究

以纳米TiO2和聚苯胺包覆纳米TiO2后的颗粒作为增强组分，通过溶液共混法制备环氧树脂基纳米复合材料。IR结果表明，纳米TiO2颗粒表面舜口聚苯胺之间存在强烈的相互作用：这种包覆后的纳米粒子作为填料，能提高其与基体环氧树脂的界面相容性，使其能均匀地分散在环氧树脂基体中，在添加量为3％（质量分数，下同）时，拉伸强度比纯的环氧树脂提高了39．3％。