氰酸酯/环氧树脂的固化反应历程

采用傅里叶红外光谱仪研究了4种不同比例的氰酸酯(CE)/环氧树脂(EP)混合体系在一系列固化温度下固化后的产物组成,结果证实了6步反应的存在。当EP含量高时,体系生成物主要是口恶唑烷酮和部分异氰酸脲,而三嗪环很不显著;EP含量低时,首先形成三嗪环,然后三嗪环与环氧生成口恶唑烷酮或异氰酸脲。反应温度较低时(≤160℃),CE首先生成三聚体,再同环氧反应生成口恶唑啉、口恶唑烷酮以及异氰酸脲;在较高温度下固化时(160℃～180℃),主要进行的是三聚氰酸酯重排生成异氰酸脲的反应以及异氰酸脲同环氧官能团生成口恶唑烷酮的反应。生成物组成的差异是影响固化物宏观性能,如耐热性的根本原因。     

聚氨酯改性异氰脲酸酯硬质泡沫塑料的研究

本文采用在异氰脲酸酯中引入氨基甲酸酯基团,在不影响其热稳定性下,改善加工性。本文叙述了氟基甲酸酯/异氰脲酸酯泡沫的制造配方,组份对泡沫热性能影响以及其它物性,研究结果表明,泡沫的尺寸稳定性,高温下的压缩强度以及热畸变温度随异氰脲酸酯含量上升而上升,T_(C-8)催化剂对本研究的聚氯酯改性异氰脲酸酯泡沫体系是一种高效催化剂     

氰酸酯/环氧树脂CE-40体系的固化反应

采用差示扫描量热(DSC)方法计算得到氰酸酯/环氧树脂CE-40体系反应动力学常数,分析了温度和浓度对反应速率的影响,同时结合红外光谱对各温度段发生的反应进行了推断。研究表明,CE-40体系有两个反应温度区——低温区(150℃-180℃)和高温区(200℃-250℃)。低温区是环氧与氰酸酯直接反应,产物为三聚氰酸酯和口恶唑啉,反应速率对浓度敏感,随反应物浓度下降而降低;高温区是低温区的生成物与环氧的进一步反应,主要产物为口恶唑烷酮和异氰酸脲,反应温度决定了反应速率。     

R-122基环硫树脂的合成与表征

以R-122环氧树脂与硫脲为原料,马来酸酐为催化剂,在水溶液中反应制备R-122基环硫树脂的工艺.研究了反应时间、反应温度对环硫树脂的合成影响规律,确定适合的工艺合成条件为反应温度50℃,催化剂质量为环氧树脂的0.06％,环氧树脂与硫脲的摩尔比为5∶1,反应时间3h,环硫树脂的收率为69.9％.红外光谱和核磁共振分析表...     

Lewis酸/碱络合催化剂对噁唑烷酮合成的研究

采用不同类型的催化剂对双酚Ａ环氧树脂与甲苯二异氰酸酯合成聚口恶唑烷酮（ＰＯＸ）的反应进行了研究。反应产物用红外光谱跟踪检测。重点考察了路易斯酸／碱络合物催化剂的类型、制备方法、络合比及催化剂的用量等对口恶唑烷酮（ＯＸ）成环反应的影响。实验结果表明,由ＡｌＣｌ３ＨＭＰＡ３组成的路易斯酸／碱络合催化剂对ＯＸ环的合成显示出极好的催化活性。且采用溶剂法（Ｂ）制备的催化剂其反应活性优于非溶剂法（Ａ）制备的催化剂,催化剂最佳的Ｌ－酸／Ｌ－碱的配比为１／３,催化剂的含量为１％（反应物）。     

聚苯基甲氧基硅烷及其改性环氧树脂的合成与性能

苯基三甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷水解合成了聚苯基甲氧基硅烷(PPMS),通过正交实验讨论了水的用量、催化剂用量、反应时间和温度对合成聚苯基硅氧烷的影响,并确定了最佳合成工艺。然后用其改性E-20环氧树脂,通过环氧值、红外光谱分析表明PPMS接枝了环氧树脂且环氧基保持不变。用差示扫描量热(DSC)、热重(TGA)分析了有机硅含量对改性树脂耐热性能的影响。结果表明,当m(E-20):m(PPMS)=7:3时,改性树脂固化物的耐热性能明显提高,玻璃化转变温度(T_g)为95.81℃,质量损失50%时的热分解温度(T_d)为476.54℃,分别比改性前提高了8.97℃和58.26℃,同时还具有优良的涂膜性能。     

脲二酮的开环及氨酯化反应

用在线红外光谱跟踪1,3-双(3-氨基甲酸甲酯基-4-甲基苯基)脲二酮的开环反应,研究了温度、催化剂等对脲二酮开环反应的影响;同时,进行了脲二酮开环-氨酯化反应,用核磁共振(NMR)表征了产物甲苯-二(2-甲基-4-乙基)氨基甲酸酯的结构。结果表明,温度为80℃、催化剂三正丁基膦用量为m(cat)/m(uretedione)=4/100时,脲二酮开环反应比较完全;在三正丁基膦的催化下,可能会发生异氰酸酯三聚反应,导致异氰酸酯基浓度呈现先增大后减小的变化规律。此外,与乙醇反应时,脲二酮的开环、氨酯化同时进行,氨酯化速率大于开环速率,使产物具有规整的结构。     

聚邻苯二甲酸乙二酯及相关的共聚聚酯增韧脂环族环氧树脂

用聚邻苯二甲酸乙酯(PEP)和邻苯二甲酸．对苯二甲酸乙二酯共聚物改善甲基六氢化邻苯二甲酸酐固化的3，4-环氧基环己甲酸3’，4‘-环氧基环己甲酯脂环族环氧树脂(Celoxide 2021TM)的脆性。芳族聚酯在没有溶剂的情况下可溶于环氧树脂中，也是固化环氧树脂有效的增韧改性剂。例如，固化树脂体系中加入质量分数为20％PEP(MW，7400)就使断裂韧性增加130％，并且没有力学性能和热性能损失。根据改性的环氧树脂体系的形态及动态的粘弹性行为讨论了这一增韧机理。     

氨基甲酸淀粉酯的改进合成及其性能研究

以氧化玉米淀粉作为原料,尿素为酯化剂,氯化铵为催化剂,制备了氨基甲酸淀粉酯。分别测定了氨基甲酸淀粉酯的红外光谱、氮含量及其对杨木板的胶合强度,并计算出氨基甲酸酯的取代度(DS)。与玉米淀粉为原料相比,产物DS及胶合强度均有所提高。研究结果表明反应的最佳条件为:mst∶mur∶mca=30∶5.0∶7.10,反应时间4h,反应温度140℃,氧化玉米淀粉羰基含量为0.42%时,氨基甲酸酯的取代度可达最大值0.285,胶合强度为1.044MPa。     

苯基异氰酸酯与木粉反应产物的定量分析

异氰酸酯基与木材和水在一定条件下生成氨基甲酸酯和取代脲的反应是端异氰酸酯聚氨酯胶粘剂与木材胶接的基础反应。然而对于多异氰酸酯与木材的反应产物生成氨基甲酸酯和取代脲的分离及定量一直是该领域的研究难点。基于傅利叶红外光谱和凯氏定氮方法,并采用单官能度的苯基异氰酸酯(PI),文中提出并证明了一种能将取代脲从氨基甲酸酯中分离出来的方法,由此可以对苯基异氰酸酯/木材的各反应产物进行准确定量。研究表明,含水率、时间、温度等反应条件对异氰酸酯/木材反应中的氨基甲酸酯和取代脲的生成量有不同的影响。     

三(2-羟乙基)异氰脲酸丙烯酸酯特种单体的合成与表征

采用对甲苯磺酸作为催化剂,将三(2-羟乙基)异氰脲酸酯(THEIC)与丙烯酸(AA)在适当条件下进行酯化反应,成功合成了含三嗪环的多官能度丙烯酸酯特种单体.详细考察了催化剂用量、原料配比、带水剂用量和反应温度等因素对酯化反应的影响,获得了最佳的反应条件,最终产物的酯化率最高可达94.10%.FT-IR、LC/MS和TG...     

聚羟基脂肪酸酯/植物多酚共聚物的合成及表征

基于生物基热塑性聚羟基脂肪酸酯(PHAs)与绿色植物多酚,利用偶联反应制备了一系列生物可降解的聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)/茶多酚(TP)共聚物(PHTP)。利用红外光谱、差示扫描量热、热台偏光显微镜、热重分析及电子万能材料试验机分析研究了PHTP共聚物的结构及TP对共聚物耐热性能和力学性能的影响。结果表明,偶联改性提高了PHTP共聚物的结晶起始温度和结晶温度,降低了PHTP共聚物的结晶速率;PHTP共聚物的耐热性提高,初始降解温度和最大降解温度均升高约10℃;PHTP共聚物薄膜样品的拉伸断裂强度及断裂伸长率分别增加34%和200%。     

改性环氧胶粘剂合成、固化机理的研究

用福里埃变换红外光谱可获得化学变化的有用信息.在光谱上新吸收带的产生或强度增加,旧吸收带的消失或强度减弱与改性环氧树脂的合成及固化反应有关.本文旨在以红外吸收带的频率和强度变化,解释判断反应机理.在改性环氧树脂的制备中,─NCO吸收的减小,羰基吸收的增加是环氧和聚氨酯预聚体中的基团反应的结果.1670cm-1弱吸收带的出现说明有脲基甲酸酯生成.可以观察到:在室温二天固化的环氧树脂光谱中,915cm-1吸收消失,3055cm-1吸收减弱.改性环氧树脂分别在80℃和100℃固化几小时,光谱变得复杂.在等温固化过程中1670cm-1和1640cm-1吸收的增加表明可能有氨解反应发生.     

互穿网络型乙烯基酯树脂/环氧树脂的增韧与热性能

使用双酚A型环氧乙烯基酯树脂(VER)与双酚F型环氧树脂(EP)同步固化的方法对环氧树脂进行增韧改性.研究了共混体系的固化反应过程、力学和热性能以及形态结构.结果表明,当环氧树脂与乙烯基酯树脂的质量比为90∶10时,所得到的树脂体系在韧性提高的同时,耐热性能(Tg)也有明显的提高,获得了一种兼具韧性和耐热性能的树脂基体.     

Lewis酸/碱络合催化剂对(口,恶)唑烷酮合成的研究

采用不同类型的催化剂对双酚A环氧树脂与甲苯二异氰酸酯合成聚(口,恶)唑烷酮(POX)的反应进行了研究.反应产物用红外光谱跟踪检测.重点考察了路易斯酸/碱络合物催化剂的类型、制备方法、络合比及催化剂的用量等对(口,恶)唑烷酮(OX)成环反应的影响.实验结果表明,由AlCl3·HMPA3组成的路易斯酸/碱络合催化剂对OX环的合成显示出极好的催化活性.且采用溶剂法(B)制备的催化剂其反应活性优于非溶剂法(A)制备的催化剂,催化剂最佳的L-酸/L-碱的配比为1/3,催化剂的含量为1%(反应物).     

D,L-丙交酯的合成条件优化研究

制备了SO42-/Al2O3/La3 固体超强酸和辛酸亚锡复配作为丙交酯合成的催化剂.经多种催化剂的催化效率比较,进行多组实验发现该催化剂在较高反应压力下高产丙交酯的合成条件.结果表明,催化剂、反应温度、脱水时间等对丙交酯的产率有显著影响.     

两亲性嵌段共聚物增韧环氧树脂

合成了端环氧基硅油与聚醚胺(D-230)的嵌段共聚物。采用端环氧基硅油和嵌段共聚物对双酚A型环氧树脂(E-51)进行改性。结果表明,采用端环氧基硅油和D-230的嵌段共聚物改性环氧树脂(EP),效果优于端环氧基硅油改性的方式。采用4份端环氧基硅油预反应改性EP后,Tg由未改性的163.23℃提高到164.81℃。除耐热性有所提高外,其拉伸强度也几乎能保持不变,断裂伸长率由38.62%降低到30.53%,冲击强度由20.23 kJ/m2提高到32.51 kJ/m2。     

水性含磷环氧化合物的合成与性能

对9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)改性合成水性含磷环氧化合物。首先,以酚醛环氧树脂F-51和DOPO(初始F-51环氧基与DOPO摩尔比为3∶2)合成出F-51-DOPO加成物。然后,在摩尔比(n(F-51-DOPO的环氧基)/n(MEA))为1∶1下,F-51-DOPO加成物与乙醇胺(MEA)反应合成出F-51-DOPO-MEA加成物;最后,在摩尔比(PEGGE环氧基/F-51-DOPO-MEA)为2∶1下,F-51-DOPO-MEA加成物与聚醚醇二缩水甘油醚(PEGGE)反应,合成了F-51-DOPO-MEA-PEGGE加成物。性能研究结果表明,其在室温下能均匀分散于水性体系中,与涂膜中的环氧树脂基材相容性良好;并可使涂膜在保持良好硬度前提下,耐冲击性明显得到提高。热重分析结果表明,其可使固化涂膜在450~800℃高温下的残炭率和耐热性显著提高。氧指数测定结果表明,其能有效提高水性环氧树脂材料的极限氧指数(LOI)及阻燃性能。     

阳离子交换树脂D006催化合成乙酸环己酯的研究

以环己烯与乙酸为原料,在大孔苯乙烯阳离子交换树脂D006的催化下,通过烯烃酯化反应合成乙酸环己酯。对合成条件进行优化,并考察了树脂催化剂的稳定性。得到较佳的工艺条件为:n(环己烯):n(乙酸)=1:3,反应温度90℃,树脂用量2%(相对于环己烯和乙酸总质量),反应时间5h,搅拌速率300r/min,环己烯转化率94.5%,乙酸环己酯收率83%。催化剂连续使用10次,乙酸环己酯选择性维持在94%左右。     

3221中温固化环氧树脂体系的固化反应

采用DSC方法研究了不同固化体系对3221环氧树脂固化体系固化反应的影响,探讨了反应机理,分析了双氰胺及双氰胺 取代脲作为固化剂的反应动力学,预测了氰胺 取代脲固化体系的固化工艺参数,并加以验证。结果表明,采用双氰胺 取代脲的复合固化体系能使3221体系的表观活化能Ea比单独使用双氰胺时降低58 kJ/m o l,前者固化温度比后者降低50℃左右,并能使反应缓和。