UV固化高活性乙烯基树脂的微反应器合成及性能研究

为解决乙烯基树脂合成反应温度不易控制的问题,同时提高反应活性及韧性,在微反应器中利用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对乙烯基树脂进行改性。在环氧树脂中n(环氧基);n(甲基丙烯酸(MAA))=1∶1、催化剂四丁基溴化铵(TBAB)的质量分数为1%、阻聚剂对羟基苯甲醚(MEHQ)的质量分数为0.2%、反应温度为150℃、流速为1.58 mL/min、停留时间为10 min的反应条件下,合成乙烯基树脂。再利用GMA进行改性,增加其双键含量,在n(羟基)∶n(GMA)=1∶1、催化剂三乙胺(TEA)的质量分数为1.5%、阻聚剂MEHQ的质量分数为0.2%、停留时间为15 min、流速为1.053 mL/min下反应,转化率高达90%以上,产物性能较好。通过凝胶渗透色谱(GPC)对产物表征,数据表明树脂分子量分布较均匀。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对产物结构进行表征,表明成功制备出高活性乙烯基树脂。通过紫外光(UV)固化发现,与乙烯基树脂相比,高活性乙烯基树脂固化时间短,热稳定性好,柔韧性提高。     

四溴双酚A合成新工艺

研究了以双酚A为原料,用溴化钠作溴化剂、氯酸钠作氧化剂来合成四溴双酚A的新工艺,实验结果表明,较适宜的工艺条件是n(BPA)∶n(NaBr)=1∶4.4,室温下反应3h,回流2h,NaClO3溶液在2h内滴加完毕. 产品收率为98.4%,熔点为179～181℃. 此法避免了直接使用液溴,溶剂用量少,回收容易,是一种安全、经济、无污染的新工艺.     

八马来酰亚胺基苯基POSS/BT树脂固化行为

合成了八马来酰亚胺基苯基POSS(OMPS),并对产物进行了测试表征。将OMPS与4,4′-双马来酰亚胺基二苯甲烷(BMI)/双酚A型氰酸酯(BCE)(BT树脂)进行共混,差示量热扫描仪(DSC)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)测试结果表明,在220℃左右,OMPS/BT树脂固化反应能充分进行;在140～220℃范围内分段固化,动态粘弹分析仪(DMA)测试结果显示固化后树脂的T_g不高,250℃下固化1h后,DMA测试结果显示T_g有明显提高。OMPS/BT树脂复合材料的介电测试结果显示,加入适量的OMPS能明显降低BT树脂的介电常数。     

含硅芳基炔丙基醚树脂及其复合材料的制备与性能

将双酚二炔丙醚和氯硅烷缩聚合成了两种含硅芳基炔丙基醚(PSPE)树脂：含硅双酚A二炔丙醚(PSPE-A)树脂和含硅二苯醚二炔丙醚(PSPE-O)树脂,并用乙炔基苯基封端PSPE制备了端乙炔基苯基PSPE(DPSPE)。合成的PSPE树脂固化温度高,用乙炔基苯基封端后可明显降低PSPE树脂的固化温度和固化反应表观活化能,并可使其在氮气中5%热失重温度(T_d5)和800℃残留率(Y_r,800℃)分别提升至486.3℃和75.1%,玻璃化转变温度(T_g)高于400℃。石英纤维布(QF)/PSPE-A的弯曲强度和层间剪切强度分别为461.3 MPa和35.6 MPa,T300碳纤维布(T300CF)/PSPE-A的弯曲强度和层间剪切强度分别为655.2 MPa和39.3 MPa。     

层状化合物K0.81Li0.27Ti1.73O4的合成

研究以K₂CO₃,Li₂CO₃和TiO₂为反应原料合成层状钛酸盐K_0.81Li_0.27Ti_1.73O₄过程中合成条件对产物的影响. 结果表明: 反应温度在
1 000~1 200 ℃, 反应原料配比为n(K₂CO₃) ∶n(Li₂CO₃) ∶n(TiO₂)=(0.405~0.42) ∶(0.135~0.165) ∶1.73时, 均可以得到产物K_0.81Li_0.27Ti_1.73O₄, 延长反应时间及升高反应温度均有利于产物的生成; 在1 200 ℃高温条件下, 使用刚玉坩埚为反应容
器时, 最佳的反应条件是： 反应温度为1 100 ℃, 反应原料配比为n(K₂CO₃) ∶n(Li₂CO₃) ∶n(TiO₂)=0.405 ∶0.135 ∶1.73, 反应24 h.     

UV固化萜烯基环氧丙烯酸酯的合成与性能

采用萜烯马来酸酐(TMA)、环氧氯丙烷(ECH)为原料合成萜烯基环氧树脂(TER),然后引入丙烯酸(AA)合成紫外光(UV)固化萜烯基环氧丙烯酸酯(TEA)。研究物料配比、催化剂种类、反应时间、温度及阻聚剂用量对反应以及产物性能的影响。用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对产物结构进行表征,并考察树脂在UV固化后的力学性能,测试不同光引发剂配比下涂膜的铅笔硬度、附着力、柔韧性,最后用热分析仪(TGA)对涂膜的热稳定性进行表征。筛选出的最佳工艺条件为:以苄基三乙基溴化铵(TEBAB)为催化剂,环氧氯丙烷(ECH)与萜烯基马来酸酐(TMA)的物料配比为n(ECH)∶n(TMA)=10∶1,开环酯化的最佳反应温度为100℃,最佳反应时间为2 h,以反应体系总质量0.5%的对苯二酚作为反应的阻聚剂,以m(IR184)∶m(1173)=1∶1的ID(1173/IR184)为光引发剂。在最优条件下所制备的萜烯基环氧丙烯酸酯经UV固化后,涂膜的铅笔硬度为3H+,附着力为1级,柔韧性为5 mm,且耐热性较好,可以达到UV固化涂料的使用要求。     

N-月桂酰基乙二胺三乙酸的合成

采用乙二胺和月桂酸为原料,合成N-月桂酰基乙二胺(中间体A),A与一氯乙酸反应得产物N-月桂酰基乙二胺三乙酸(终产物B),通过红外光谱(IR)对合成的中间体N-月桂酰基乙二胺(A)及产物N-月桂酰基乙二胺三乙酸(B)进行结构表征.讨论了反应条件对产率的影响,合成中间体最佳条件为温度110 ℃左右,反应时间约3 h,n乙二胺∶n月桂酸=4∶1.终产物的合成条件为温度80 ℃,反应时间约0.5 h,n氯乙酸∶n中间体=6∶1.     

苯酚双环戊二烯环氧树脂的合成与固化性能研究

以苯酚和双环戊二烯为原料,通过Friedel-Crafts反应,合成了双环戊二烯酚树脂(DPR)。用环氧氯丙烷对该树脂进行环氧化,还制得了含有双环戊二烯结构的环氧树脂(DER)。系统地考察了合成反应的条件,所得环氧树脂的最大环氧值为0.31~0.35,有机氯含量小于0.02mol/100g。用红外光谱考察了以甲基六氢苯酐(MeHHPA)为固化剂时该树脂在180 ℃时的固化速度,固化3.5 h时, 环氧开环的转化率大于92%。DSC的分析表明DER与双酚A环氧树脂E51混合(质量比为1:1),固化树脂的玻璃化转变温度T_g比E51固化树脂的玻璃化转变温度高15 ℃。     

双酚A双(二甲苯基磷酸酯)阻燃剂的合成

利用三氯氧磷、双酚A、苯酚与甲酚反应制得化合物双酚A双(二甲苯基磷酸酯).采用单因素法分别对物料比、反应温度、催化剂进行讨论,确定了适宜的工艺条件:n(三氯氧磷)∶n(双酚A)∶n(苯酚)∶n(甲酚)=3∶1∶2∶4.05;第1步反应温度为50 ℃,反应时间为8 h;第2步反应温度为140 ℃,反应时间为5 h;以AlCl3为催化剂,用量为双酚A总质量的1.5%,产品收率达到87.4%.通过FT-IR对化合物的结构进行了表征,产品质量达到国外同类产品指标;在塑料中添加该化合物,对其阻燃性能进行测试,结果表明这是一种较好的阻燃剂.     

离子液体催化废聚碳酸酯的乙醇醇解反应

以合成的离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑（[Bmim][Cl]）为催化剂,对废聚碳酸酯（PC）乙醇醇解回收双酚A（BPA）和碳酸二乙酯（DEC）反应进行了研究.考察了反应温度、乙醇用量、离子液体用量和反应时间等因素对反应结果的影响.结果表明：在反应温度为130℃,反应时间为2h,n（C2H5OH）：n（PC）=6∶1,m（[Bmim][Cl]）：m（PC）=0.5∶1的较佳条件下,PC降解率为100％,BPA收率＞95％,DEC收率＞91％.采用IR技术对所得产物进行了表征.     

稻壳碱溶活化制备P型分子筛

以农业副产物稻壳为硅源、 硫酸铝为铝源, 通过炭化、 碱溶和水热合成工艺, 无需老化过程及添加晶种制备了洗涤助剂P型分子筛, 并考察了硅铝比、 碱度比、 反应时间和反应温度对合成分子筛的影响. 实验结果表明, 分子筛合成的最佳条件为： n(Na₂O) ∶n(SiO₂)=1.43, n(SiO₂) ∶n(Al₂O₃)=4,  n(H₂O) ∶n(Na₂O)=18.3, 在85 ℃反应8 h. 产品的XRD和SEM表征表明, 上述条件下合成的P型分子筛产品具有较高的结晶度, 无杂相且晶粒细小, 其Ca^2+交换容量可达330 mg/g.     

7-AVCA的合成

设计并成功建立了以7-苯乙酰氨基-3-氯甲基-4-头孢烷酸对甲氧基苄酯(GCLE)为原料合成7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸(7-AVCA)的路线,并对其工艺条件进行了优化,确定了7-AVCA的最佳合成条件.当n(GCLE)∶n(PPh3)∶n(NaI)∶n(HCHO)∶n(NaOH)为1.0∶1.1∶1.0∶10.6∶0.976时,3-乙烯基头孢菌素中间体5的收率为90.7%;当n(中间体5)∶n(苯酚)为1.0∶10.0,反应温度为60℃,反应时间为4 h时,7-AVCA的收率为77.0%.     

新型含醚键和萘环结构双马来酰亚胺树脂固化工艺的研究

用差示扫描量热仪(DSC)和TG法对新型BMI树脂(BMPN)体系的固化反应工艺和耐热性能进行了研究.研究确定,BMPN体系的固化工艺为:220℃/30min+250℃/6h+290℃/5h.BMPN树脂的起始分解温度在470℃以上,高温条件下的残碳率可达63.8%,而且热分解速率也是最慢的.     

乙烯基功能化微孔SAPO-11分子筛的合成与结构表征

以乙烯基三乙氧基硅烷为唯一硅源,探讨各种反应条件对合成乙烯基功能化SAPO-11分子筛的影响.初始反应物摩尔比为Al2O3∶P2O5∶WD-20∶DPA∶H2O∶C2H5OH=1.0∶1.0∶0.75∶2.0∶30∶30,在弱酸性环境的水/醇水解体系下,200℃晶化72 h后可成功地合成出乙烯基功能化SAPO- 11分子筛.产物经XRD、TEM、FT-IR、TGA、XRF等表征分析,乙烯基基团已被成功引入到无机SAPO-11的骨架中.     

聚酰胺酸改性环氧树脂耐热性的研究

用4, 4′-二氨基二苯基砜(DDS)做固化剂,采用聚酰胺酸(PAA)对环氧树脂(EP)进行改性,研究了PAA用量、固化剂用量和反应时间对环氧树脂耐热性的影响,采用TG测定不同配比、预反应时间及不同固化温度下改性EP的耐热性,利用SEM对最佳配比固化后样品的表面和断面形貌进行了分析.结果表明,改性树脂最佳固化工艺条件为:120 ℃,1 h→150 ℃,1 h→170 ℃,2 h→200 ℃,2 h→250 ℃,2 h;改性树脂配比为mEP∶mPAA∶mDDS=1∶0.75∶0.08;预反应时间3 h,改性EP的热分解温度为411 ℃,比未改姓EP提高了近80 ℃以上;EP/PAA/DDS固化后样品无明显的两相结构,树脂的相容性较好.     

聚氨酯改性TDE-85/MeTHPA体系的固化反应

采用聚氨酯预聚体、扩链剂和交联剂对TDE-85/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)树脂进行改性,通过红外光谱和示差扫描量热法(DSC)分析,探讨聚氨酯(PU)改性TDE-85/MeTHPA树脂体系固化反应。研究表明:固化反应的表观活化能由TDE-85/MeTHPA树脂体系的83.14 kJ/mol降至PU改性TDE-85/MeTHPA树脂体系的67.91 kJ/mol。确定的PU改性TDE-85/MeTHPA树脂体系合适的固化工艺条件为:120℃,2 h 140℃,2 h 160℃,2 h。在该固化工艺制度条件下,PU改性TDE-85/MeTHPA体系固化反应完全,能满足固化工艺要求。     

含磷聚碳酸酯的合成及催化剂对产物性能的影响

以双酚A(BPA)、碳酸二苯酯(DPC)和亚磷酸三苯酯为原料,分别以氢氧化锂(Li OH)和乙酸锂(Li-Ac)为催化剂,通过熔融酯交换法合成得到含磷聚碳酸酯。分别通过红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪、示差扫描量热仪和热重分析仪对所得产物结构、分子量及分子量分布、玻璃化温度和热稳定性进行了表征和测定。结果表明,反应5.5 h,Li OH催化体系所得产物数均分子量为8 700 g/mol,分子量分布系数为4.27,玻璃化温度为115.09℃,700℃时残炭率为25.51%;Li Ac催化体系所得产物数均分子量为8 000 g/mol,分子量分布系数为9.36,玻璃化温度为109.91℃,700℃时残炭率为24.11%。     

月桂酰二乙醇胺的合成及性能研究

烷醇酰胺类表面活性剂是非离子表面活性剂中重要的品种之一.用均匀试验设计法,考察了月桂酰二乙醇胺的改进一步法合成条件,并对产物作结构分析和发泡性能测定.结果表明,月桂酰二乙醇胺的最优合成条件为n(月桂酸)∶n(二乙醇胺)=1∶2.2,反应温度159℃,反应时间3.2 h,泡沫高度为183.3 mm.     

芴基苯并噁嗪单体的合成及热性能研究

以双酚芴、环己胺和甲醛为原料,采用混合溶剂法合成了一种新型双官能度芴基苯并噁嗪单体,利用FTIR,1H NMR和13C NMR对产物结构进行了表征,以差式扫描量热仪(DSC)研究了芴基苯并噁嗪单体的固化行为,通过DSC和热重(TGA)分析了聚苯并噁嗪的热性能.结果表明,芴基聚苯并噁嗪树脂呈现出典型的热开环固化特征,放热峰顶温度为251℃,玻璃化转变温度Tg为189.4℃,初始热分解温度(热失重5%)达329℃,800℃时的残碳率达到31%.     

新型双酚铋配合物的合成及其在CO_2与环氧烷耦合反应的催化性能

合成了3种双酚铋配合物,并以4-二甲氨基吡啶(DMAP)为助催化剂利用其催化CO2与环氧丙烷(PO)进行耦合反应.系统探讨了催化剂用量、温度、CO2压力和时间对反应的影响,得出了最佳的反应条件为:反应物用量r(PO∶Cat∶DMAP)=1000∶2∶1,反应温度130℃,CO2压力2 MPa,反应时间5 h.在最佳条件下,双酚配体上取代基为吸电子的氯离子时催化活性最好.合成的环状碳酸酯的产率达90%以上,产物的选择性均达到100%.