耐高温环氧树脂的合成与性能研究

耐高温环氧树脂的合成与性能研究

作者:师大云端图书馆 时间:2016-07-13 分类:硕士论文 喜欢:6
师大云端图书馆

【摘要】环氧树脂不仅具有优良的粘结性能、机械性能以及耐腐蚀性能,还具有较低的固化收缩率和介电损耗,可广泛应用在涂料、胶粘剂、复合材料以及浇注成型等各个领域,但也存在韧性差、质脆等缺点。N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯醚(TGDDE)是一种四官能度的环氧树脂,分子结构中含有苯基,具有较高环氧官能度,因此它的固化产物交联密度比较高,具有上述一系列优点。同时,该树脂分子结构中含有醚键,分子柔韧性较好,弥补了质脆这一缺点。TGDDE环氧树脂也可作为碳纤维增强复合材料的基体材料广泛用于航空航天领域,具有良好的发展前景。本课题以芳香族多胺和环氧氯丙烷为原料,合成了四官能度环氧树脂–TGDDE,并对其性能进行研究探索,主要有以下三部分:一、TGDDE环氧树脂的合成及工艺优化。二、TGDDE型环氧胶粘剂的研制与性能研究。三、TGDDE型环氧胶粘剂与TGDDM型环氧胶粘剂的性能对比和研究。本实验在以CAT-18和CAT-78作为助剂的基础上,用4,4’-二氨基二苯醚和环氧氯丙烷作为合成原料,分别进行开环和闭环反应,经过萃取、水洗、减压脱挥等后处理步骤,制得了性能优异的TGDDE环氧树脂,并对产品的环氧值、挥发分、粘度等性能进行了测试。本课题研究了原料配比、反应时间、反应温度、滴加碱液时间对实验产生的影响,确定了最佳合成工艺。合成的N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯醚(TGDDE)环氧值为0.79~0.82,产率为88.0%-92.0%,挥发分<1%,存储60天的环氧树脂粘度增长了2.0-2.8P。以增韧剂端羧基丁腈橡胶对TGDDE环氧树脂进行增韧改性,并与固化剂2-乙基-4-甲基咪唑、硅烷偶联剂KH550和KH560混合,制得TGDDE环氧胶粘剂。按照固化工艺固化之后对剪切拉伸强度、凝胶化时间、电学性能以及接触角进行测试,计算环氧胶的表观活化能、表面能和相对介电常数。用DSC对树脂体系的固化行为进行动力学分析,得到环氧胶的反应活化能、反应级数、确定了固化温度。测试得到TGDDE环氧树脂胶粘剂拉伸剪切强度达25.8MPa,活化能为46.8-47.8kJ/mol,相对介电常数为4.1-4.5,表面能为40.0-50.0mJ/m2,表明该树脂具有较好绝缘性能和疏水性能。利用DSC对树脂体系进行动力学分析,得到的活化能Ea为48.5kJ/mol,与通过凝胶化时间测得的活化能相差不大。确定了固化反应的反应级数为0.875,固化反应工艺为“室温→80℃/1h→110℃/1h→125℃/1h→室温”。通过以上测试表明,由TGDDE制备的环氧胶性能优良,具有使用价值。对TGDDE和TGDDM两种环氧树脂进行配胶,经不同固化工艺进行加热固化,进行性能对比。得到TGDDE型环氧胶和TGDDM型环氧胶的活化能分别35.9kJ/mol和37.6kJ/mol;TGDDE型环氧胶和TGDDM型环氧胶的相对介电常数分别为4.09-4.20,4.28-4.55,表面自由能均为30.0-50.0mJ/m2,吸水率分别为0.88%和0.96%,常温拉伸剪切强度分别为31.74MPa和25.81MPa,测试表明两种胶粘剂均具有良好的性能,且TGDDE环氧胶性能更为优异TGDDE型环氧胶在80℃条件下的拉伸剪切强度达23.158MPa,180℃时为11.652MPa;TGDDM型环氧胶在80℃条件下的拉伸剪切强度达20.135MPa,180℃时为9.812MPa,说明两种胶粘剂具有良好的耐高温性能,且TGDDE型环氧胶的耐高温性能优于TGDDM,从而也说明两种环氧树脂均属于耐高温环氧树脂。
【作者】钟凤;
【导师】虞鑫海;杜鹃;
【作者基本信息】东华大学,化学工程(专业学位),2014,硕士
【关键词】TGDDE环氧树脂;合成工艺;环氧树脂胶粘剂;性能测试;

【参考文献】
[1]宋海南.药用异丙嗪作为新型显色剂在食品检测中的应用研究[D].安徽农业大学,食品科学,2012,硕士.
[2]赵建利.我国社区矫正的矫正方式研究[D].安徽大学,法律,2013,硕士.
[3]文颖,施鹏飞.一种基于共同向量结合2DPCA的人脸识别方法[J].自动化学报,2009,02:202-205.
[4]谢建霞.山西省对外贸易发展方式转变问题研究[D].兰州商学院,国际贸易学,2013,硕士.
[5]邱婉丽.高中英语任务型听力教学的设计与实践[D].华东师范大学,教育,2003,硕士.
[6]李世强.莲心碱与叶绿素膜分离的实验研究[D].天津大学,化工过程机械,2004,硕士.
[7]祝海江,吴福朝,胡占义.基于两条平行线段的摄像机标定[J].自动化学报,2005,06:41-52.
[8]王海南.基于互信息的多模医学图像配准方法研究[D].西北工业大学,2006.
[9]姚众志.论产险公司业务年度核算体系和建立流程[J].上海保险,2003,09:30-31.
[10]佟海奇,包秀国,庹宇鹏,袁庆升,叶建伟.基于维度分解的哈希多维快速流分类算法[J].计算机工程.
[11]许宏.基于数据仓库的决策支持系统研究[D].南京工业大学,2004.
[12]叶军.铅笔里藏着的大明星[J].第二课堂(初中),2011,03:8-13.
[13]李易桐.城乡居民基本医疗保险制度差距研究[D].辽宁大学,社会保障,2012,硕士.
[14]刘玉存.农村住房拆迁安置房所有权问题研究[D].华东政法大学,法律(专业学位),2012,硕士.
[15]周益.长定子中低速磁浮列车悬浮架动态特性及轻量化研究[D].西南交通大学,机械工程,2013,硕士.
[16]田烨.神木地区上石炭统沉积相与砂体展布研究[D].河北工程大学,地质工程,2012,硕士.
[17]戴维迪.非监督知识发现过程中若干关键问题研究[D].天津大学,2005.
[18]刘艳娟.《真诰》复音词研究[D].湖南师范大学,汉语言文字学,2014,硕士.
[19]王磊.商业银行模式下供应链金融风险研究[D].西南民族大学,金融学,2013,硕士.
[20]李春胜.HXN3型内燃机车司机室隔振性能研究[D].西南交通大学,车辆工程,2013,硕士.
[21]赵红霞.埕岛油田馆上段油藏工程优化研究[D].中国海洋大学,地质工程,2003,硕士.
[22]高金睿.TCP/TTCP复合生物陶瓷的研究[D].大连工业大学,材料学,2010,硕士.
[23]张伟.中国民航国内航空运价改革策略研究[D].西南财经大学,工商管理,2004,硕士.
[24]梅正峰,范顺武,赵凤东,王翀妍,刘军辉,单治.锁定钢板外固定治疗胫骨中下段骨折[J].中国骨伤,2014,06:458-460.
[25]刘小鹏,李晓强,钟灿涛.非竞争性经费支持高校交叉学科研究的探索[J].研究与发展管理,2011,06:114-118.
[26]高洋.河流筑坝拦截对水体化学组分的影响及同位素示踪[D].上海大学,核技术及应用,2013,硕士.
[27]张露.慢性病一体化防治管理系统的设计与实现[D].厦门大学,软件工程,2014,硕士.
[28]刘宝娟.变应性鼻炎患者的气道炎症及预后观察[D].广州医科大学,呼吸内科学,2013,硕士.
[29]徐超.贵州省纳雍发电厂蓝牙办公自动化系统软件平台研究[D].重庆大学,电子与信息工程,2003,硕士.
[30]贾丹萍.建立我国森林灾害和保险统计指标体系的研究[D].北京林业大学,统计学,2013,硕士.
[31]邓朝发.数学竞赛中方程整数解问题的教育价值与教学实践研究[D].湖南师范大学,学科教学(专业学位),2013,硕士.
[32]万忆怡.中国房地产市场与股市互动机制的实证分析[D].江西财经大学,数量经济学,2013,硕士.
[33]姜伟.外部性视角下的我国煤炭资源完全成本的构建[D].中国矿业大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[34]胡沙松.清代徽州祀产合同研究[D].华中科技大学,法学,2013,硕士.
[35]李长海.曲面式集油器内部流道结构的优化研究[D].大连海事大学,船舶与海洋工程,2013,硕士.
[36]张巍.栀早颗粒对肝郁痰结型性早熟女童子宫卵巢形态学的影响[D].黑龙江中医药大学,中医儿科学(专业学位),2013,硕士.
[37]李巧燕.论我国金融消费者权益的法律保护[D].新疆财经大学,经济法,2013,硕士.
[38]AL-JAOUFIMOHAMMEDAHMEDAHMED,刘云.基于博弈论的无线传感器网络安全若干问题[J].信息系统工程,2014,10:70-71.
[39]黄倩.基于语料库的船舶工程英语术语变异研究[D].大连海事大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[40]马开良.基于相关向量机的复合模型在风速预测中的研究及应用[D].兰州大学,应用数学,2014,硕士.
[41]路齐峰.异形柱框架结构中L形柱的抗震性能研究[D].西南交通大学,结构工程,2012,硕士.
[42]赵继雪.认知心理学视角下分析母语在英语学习中的积极作用及其教学启示[D].海南大学,英语语言学,2014,硕士.
[43]肖旭华.米渣及米渣蛋白对鲢鱼糜凝胶特性和冻融稳定性的影响[D].华中农业大学,食品科学,2014,硕士.
[44]田治立.纤细角毛藻的气升式光生物反应器高密度培养[D].大连理工大学,生物化工,2004,硕士.
[45]江清华.纯电动汽车动力传动系的参数匹配与优化设计及自动换挡策略的研究[D].湖南大学,机械工程,2011,硕士.
[46]张宝中.论侵权预防责任的完善[D].西南大学,民商法学,2014,硕士.
[47]周群.地方行政视角中的中国早期国家演变[D].华南师范大学,中国古代史,2004,硕士.
[48]周敏.花椒麻素对肝癌细胞生理功效及机理研究[D].西南大学,食品科学,2014,硕士.
[49]刘丽欣.模拟酸雨对不同基因型大豆生长及生理特性的影响[D].南京农业大学,作物栽培学与耕作学,2013,硕士.
[50]王高飞.清代土家族地区改土归流及其环境效应初步研究[D].西南大学,历史地理学,2013,硕士.

相关推荐
更多