新型环氧树脂的合成、结构和性能研究

【摘要】环氧树脂是最重要的热固性树脂，因其性能优良而被广泛应用于许多领域。但是它也存在着很多的缺点，例如内应力大、质脆、易燃、不易降解、耐冲击性和耐湿性差等等。为了满足不同行业的需求，必须对环氧树脂进行改性，其中增韧改性是其热点研究问题。目前，人们主要是采用通过引入第二相（例如液体橡胶和工程塑料等）的方法来增韧环氧树脂。这种方法虽然可以很好的对环氧树脂进行增韧，但是同时也会在不同程度上破坏环氧树脂的其他性能。如果可以合成出主链或侧链中含有柔性链段结构的环氧树脂将会从根本上改善环氧树脂的力学性能。聚氨酯是一种常见的弹性体。目前，用聚氨酯增韧改性环氧树脂主要是通过聚氨酯和环氧树脂共混制备高分子合金的方法或者通过异氰酸酯和环氧树脂的仲羟基反应从而使环氧树脂的分子结构中含有聚氨酯链段。本文从化学结构的角度出发，采用化学方法，合成了一种主链中含有长链脂肪链的聚氨酯型环氧树脂。由于聚氨酯链段的引入，可显著提高环氧树脂的韧性，同时该树脂又具有低温可降解性。主要工作内容如下：（一）以双酚A、1，6-己二异氰酸酯（HDI）、环氧氯丙烷（ECH）和NaOH等为原料，合成新型环氧树脂。第一步，双酚A和1，6-己二异氰酸酯反应得到中间产物；第二步，中间产物在NaOH的作用下，采用一步法和环氧氯丙烷反应生成环氧树脂。（二）分别对两步反应的时间和温度进行单因素优化实验，确定最佳的工艺条件。改变反应初始原料的配比，得到一系列不同组成的环氧树脂和中间体。（三）分别对环氧树脂和中间体进行红外(FT-IR)、核磁(1H-NMR、13C-NMR)、元素分析，以确定它们的化学结构。（四）以4，4’-二氨基二苯甲烷（DDM）为固化剂，对上述环氧树脂进行了DSC测试，研究其固化过程。（五）分别对环氧树脂固化物进行热重分析（TGA）。比较并分析原料配比对热稳定性的影响。
【作者】刘恒昌；
【导师】金范龙；李耀先；
【作者基本信息】吉林大学，有机化学，2014，硕士
【关键词】环氧树脂；合成；结构；性能；

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