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《北京化工大学》 2004年
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烯丙基环氧树脂(DADGEBA)的基本性能及双固化特性研究

黄海江  
【摘要】:环氧树脂因其具有良好的综合性能和工艺性而在复合材料、胶粘剂和涂料行业中有着不可替代的作用。随着高新技术的不断发展,对环氧树脂提出了越来越高的要求,因而也就不断推动着高性能环氧树脂的研究开发。本论文立足于合成一种新型的含有双键的高性能环氧树脂——二烯丙基双酚A型环氧树脂(DADGEBA), 并对该环氧树脂的基本性能及双键与环氧基团双固化的特性进行了研究。 本论文采用两步法合成出了DADGEBA,并采用NMR、FTIR、DSC以及环氧值、粘度、剪切强度和浇铸体力学性能的测试对该环氧树脂的基本性能进行了研究。同时创新性的发现并采用硫磺作为该环氧树脂的固化剂,并对该体系的双固化特性、固化机理及硫磺与其它固化剂的复配效果进行了深入的研究。 结果表明该环氧树脂的环氧值为0.436,其在室温下具有较低的粘度;IR谱图表明该型环氧树脂既具有环氧基团又具有烯丙基双键,是一种多官能的环氧树脂;DSC表征说明DADGEBA树脂的分子结构中虽然引入了双键,但对树脂的室温稳定性及贮存期影响较小;力学性能测试的结果表明其固化物与通用型环氧树脂E-51相比,具有较高 WP=4 的韧性及弯曲强度。对于硫磺/DADGEBA体系,通过硫磺的加入可使环氧树脂DADGEBA中的环氧基团及双键发生双固化,其固化机理为首先硫磺在高温下,八元环会发生均裂从而产生大量的链自由基,一方面硫磺自由基与烯丙基双键作用进行自由基加成反应;另一方面烯丙基中α位的活泼氢向硫磺链自由基发生转移,从而产生巯基,然后巯基与环氧基团发生开环反应;最终通过上述两种反应使整个体系交联固化。因此,通过硫磺与其它固化剂的复配,使之进行双固化反应,从而可以达到提高交联密度,改善固化物耐热性及加快固化反应的目的,为该种环氧树脂的进一步应用奠定了理论基础。
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