收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氢化萜烯基环氧树脂及其多元醇衍生物的合成、交联反应与性能研究

吴国民  
【摘要】: 本文以松节油及其合成樟脑等产品的副产物双戊烯为原料,研究了饱和萜烯基环氧树脂的合成及其固化产物性能和环氧树脂基多元醇的合成及其交联产物的性能。主要内容和结论如下: 1.以萜烯-马来酸酐加成物的氢化产物(HTMA)为原料与环氧氯丙烷(ECH)反应合成了氢化萜烯酯型环氧树脂(HTME)。通过研究合成反应影响因素,确定了HTME最佳合成反应条件:酯化反应阶段,ECH与HTMA摩尔比为10:1,加入HTMA质量的1%~1.5%催化剂,在100℃左右共沸回流反应2 h:闭环反应阶段,采用ECH为闭环溶剂,以固体NaOH闭环,用量为HTMA摩尔量的1.8~1.9倍,在2 h内分批加入,加碱时反应温度为50℃,加碱后再反应2 h,反应温度为70℃。并经FT-IR及NMR光谱表征了HTME的化学结构为具有桥环结构的缩水甘油酯型饱和脂环基环氧树脂。该环氧树脂为浅黄色透明液体,环氧值0.35~0.39 mol/100g、黏度1.7 Pa·S(50℃)、酸值<0.5 mg/g。 2.通过DSC热分析测得HTME与酸酐固化剂甲基六氢苯酐(MeHHPA)的固化反应放热焓为153.5J/g。通过凝胶时间的测定研究了HTME/MeHHPA体系的固化反应活性。经FT-IR光谱法定性分析与固化度测定法定量分析,表征了HTME/MeHHPA体系的固化反应行为及固化反应条件。比较了HTME、TME及环氧树脂6101与MeHHPA固化产物的冲击强度、弯曲强度等机械力学性能,实验结果表明三者的机械性能相似。 3.将HTME与带活泼氢的(羟基)化合物(二乙醇胺,N-甲基单乙醇胺,二乙胺)在一定条件下反应,制备了3种环氧树脂基多元醇,分别为HTME-DEA多元醇(羟值300±20mg/g),HTME-MEA多元醇(羟值260±20 mg/g),HTME-DeA多元醇(羟值200±10mg/g)。通过合成反应影响因素分析,确定了环氧树脂基多元醇的最佳合成反应条件:反应温度为60-70℃,反应时间为2 h,以无水乙醇为反应溶剂,用量为反应物总质量的40%。采用化学分析和红外光谱方法表征了环氧树脂基多元醇的化学结构。 4.通过粘度测定、FT-IR光谱分析方法表征了环氧树脂基多元醇与聚二异氰酸酯交联反应的特性。通过对交联反应影响因素分析,发现多元醇分子结构中的叔胺基团可自催化羟基与异氰酸酯基快速反应。测定了交联固化产物(涂膜)的机械性能和耐液体介质性能。实验结果表明,环氧树脂基多元醇与聚异氰酸酯交联产物具有优异的柔韧性、附着力、抗冲击性能和耐水、耐盐水、耐碱性能。 本论文的主要创新点如下: 1.利用林产品可再生资源松节油为原材料合成了具有饱和桥环结构的萜烯基环氧树脂,与通用的双酚A型环氧树脂相比,其分子结构以饱和的桥环骨架代替了苯环骨架,因而该环氧树脂除具有通用环氧树脂优良的机械力学性能,还具有良好的耐紫外、耐候性能。该合成方法工艺简单,反应效果好,产率高。 2.传统的聚氨酯增韧环氧树脂的方法主要是通过形成环氧树脂/聚氨酯互穿网络聚合物实现的。该方法涉及环氧树脂及其固化剂、多元醇及二异氰酸酯四种反应物共同反应,过程复杂,反应难以控制。本文从分子设计入手,利用HTME与带活泼氢的(羟基)化合物合成环氧树脂基多元醇,再与聚异氰酸酯交联,形成环氧树脂/聚氨酯复合材料,使饱和萜烯脂环结构环氧树脂的刚性、耐候性与聚氨酯树脂的弹性、韧性有机结合,实现对环氧树脂的增韧改性。 上述思路和基础研究成果为特种环氧树脂的制备与应用、环氧树脂的增韧改性以及林产品可再生资源制备高分子材料的应用创造良好的理论基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 马翔宇;功能性地坪涂料的发展及应用[J];中国涂料;2005年07期
2 樊庆春;吴存哲;张良均;郭嘉;;聚氨酯改性环氧树脂的制备及其在涂料中的应用[J];中国涂料;2008年09期
3 李金艳;王胜军;李再亮;李再峰;;聚氨酯嵌段环氧阳极电泳树脂的制备及烘烤工艺[J];聚氨酯工业;2008年03期
4 张彪;王萃;刘浏;许戈文;;卷材涂料的研究进展[J];涂料技术与文摘;2010年02期
5 谢伟;许戈文;周海峰;纪学顺;;环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能[J];中国胶粘剂;2007年06期
6 王源升;张宝真;姚树人;;聚氨酯/环氧树脂SIN中的增塑作用初探[J];海军工程大学学报;1991年02期
7 赵培仲;王源升;朱金华;花兴艳;文庆珍;;环氧/聚氨酯IPN连续梯度材料的制备和表征[J];塑料工业;2008年02期
8 王洪海;王登生;林颖;;微乳液型脱漆剂的研究及应用[J];涂料工业;2010年10期
9 张郃;吴跃焕;;环氧-聚氨酯乳液合成涂料的研究[J];山西化工;2006年03期
10 丑纪能;邓飞跃;;室温固化环氧树脂结构胶粘剂的研究[J];化工新型材料;2007年03期
11 丑纪能;邓飞跃;;室温固化环氧树脂结构胶粘剂的研究[J];江苏化工;2007年01期
12 刘国杰;夏正斌;;国内外地板涂料的进展简述(Ⅰ)[J];现代涂料与涂装;2007年11期
13 沈芬娣;;粉末涂料发展动向[J];江苏化工.市场七日讯;1992年04期
14 林伟;李芝华;谢科予;郑子樵;;固化剂对MG/PU/TDE-85灌封材料性能的影响[J];高分子材料科学与工程;2010年01期
15 刘成楼;陈学联;毛子辰;王立华;;基层封底漆对喷涂聚脲防水层的影响[J];现代涂料与涂装;2011年03期
16 王源升;张宝真;姚树人;;聚氨酯/环氧树脂(PU/EP)AB-交联聚合物的研究[J];海军工程大学学报;1990年01期
17 武文;刘国军;张桂霞;胡滨;李慧连;;丙烯酸酯乳液改性研究现状[J];中国涂料;2008年12期
18 裴世红;陶洋;王丽丽;庄超;石博文;;丙烯酸酯乳液的改性研究与发展状况[J];化工新型材料;2011年07期
19 李芝华;林伟;谢科予;郑子樵;;玻璃纤维填充聚氨酯改性环氧树脂灌封材料的性能[J];高分子材料科学与工程;2009年09期
20 穆中国;王源升;;EP/PUR梯度互穿网络聚合物的制备及其拉伸性能研究[J];工程塑料应用;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴国民;孔振武;黄焕;陈健;;环氧树脂/聚氨酯相互改性水分散体系的研究进展[A];第十一次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2005年
2 包银鸿;;化学灌浆任重道远[A];全国第十次防水材料技术交流大会论文集[C];2008年
3 夏修旸;郑建伟;王惟;游晓亮;包章发;汤嘉陵;;PU/EP LIPN的制备和结构表征[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
4 刘竟超;雍国恩;李小兵;石荣恺;;刚性聚氨酯/环氧树脂分子复合材料的制备与性能[A];第九次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2001年
5 樊庆春;黄茂喜;;聚氨酯改性环氧树脂的制备及其粘接性能[A];第十三次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2009年
6 李成会;刘安定;;固体发动机浇注型绝热层材料[A];中国宇航学会固体火箭推进第22届年会论文集(推进剂分册)[C];2005年
7 刘竞超;梁四军;李小兵;朱美香;;PUF废料用作环氧树脂固化剂[A];第九次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2001年
8 叶青萱;;环氧树脂和聚氨酯杂化物[A];中国聚氨酯工业协会第十五次年会论文集[C];2010年
9 胡运立;邹传品;苏醒;陈荣虎;邱志平;徐标;李亚男;;聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物硬质泡沫机械性能研究[A];中国聚氨酯工业协会第十三次年会论文集[C];2006年
10 胡巧玲;许承威;盛奕;钱秀珍;;PU/EP复合紫外光固化涂料研究[A];第五届中国辐射固化年会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陆绍荣;环氧树脂/二氧化硅-二氧化钛纳米杂化材料的制备及其性能研究[D];湘潭大学;2005年
2 刘黎明;聚合物基纳米复合材料制备及微结构研究[D];武汉大学;2005年
3 王秀霞;超支化聚酯的合成与应用研究[D];浙江大学;2006年
4 胡兵;改性聚醚醚酮增韧环氧树脂的研究[D];武汉理工大学;2007年
5 李士伟;电子封装材料用新型环氧树脂的制备及性能研究[D];吉林大学;2009年
6 王建国;多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料结构与性能的研究[D];浙江大学;2006年
7 蔡红莉;新型含联苯基团酚氧树脂及其共混复合材料的性能研究[D];吉林大学;2007年
8 贾丽亚;聚二甲基硅氧烷/二氧化硅复合网络及环氧树脂/聚二甲基硅氧烷互穿网络的研究[D];北京化工大学;2007年
9 王秀宇;精密金属膜电阻器用耐高温耐高湿封装涂料研究[D];天津大学;2007年
10 陈振坤;纳米填料改性环氧树脂低温力学性能研究[D];中国科学院研究生院(理化技术研究所);2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴国民;氢化萜烯基环氧树脂及其多元醇衍生物的合成、交联反应与性能研究[D];中国林业科学研究院;2007年
2 王惟;一种新型PU/EP LIPN结构与性能研究[D];四川大学;2007年
3 夏新年;非离子型水性环氧树脂的合成与性能研究[D];湖南大学;2005年
4 江蓉;新型含磷阻燃环氧树脂的研制[D];北京化工大学;2007年
5 邓晓琴;环氧树脂基复合材料增韧改性研究[D];中南大学;2007年
6 王炳正;二氧化钛、硅树脂和聚氨酯改性环氧树脂的结构与性能研究[D];大连理工大学;2009年
7 杨萍;有机硅/聚氨酯/环氧树脂三元共聚物的合成及性能研究[D];武汉理工大学;2009年
8 谢峰;环氧/聚氨酯-二氧化硅杂化材料的制备及耐蚀性能研究[D];武汉理工大学;2007年
9 叶发银;聚氨酯改性水性环氧防腐涂料的研究[D];武汉理工大学;2007年
10 张青芳;聚氨酯复合材料及羟基磷灰石基葡萄糖氧化酶电极的研究[D];湖南师范大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 武进;我国环氧树脂增韧技术进入世界前沿[N];中国包装报;2005年
2 王雄伟;环氧树脂价格持稳趋升[N];中国化工报;2006年
3 王雄伟;环氧树脂企业开始“雪灾后思考”[N];中国化工报;2008年
4 记者 彭展;全球环氧树脂2015年需求近200万吨[N];中国石化报;2010年
5 王雄伟;我已成环氧树脂消费第一大国[N];中国化工报;2005年
6 湖北 曾安君;环氧树脂绕组的拆除技巧[N];电子报;2008年
7 王雄伟;中国环氧树脂发展势猛[N];中国化工报;2006年
8 特约记者 王雄伟;环氧树脂企业难逃减产停产[N];中国化工报;2006年
9 本报记者 王雄伟;环氧树脂市场稳定当头[N];中国化工报;2007年
10 本报记者 赵引德 通讯员 吴铎;诺尔信:目标直指环氧树脂一流强企[N];中国化工报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978