耐高温乙烯基酯树脂固化反应动力学研究

通过差热分析，计算了耐高温乙烯基酯树脂的固化反应动力学参数，提出了树脂成型过程的动力学模型，并制定了合理的树脂固化工艺制度。用红外分析方法对树脂固化前后的样品进行了测试，验证了合成反应和固化形式，并从结构的角度对树脂性能特征进行了分析。     

交流阻抗法评价氟改性乙烯基酯树脂的耐腐蚀性

用甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFHMA）对乙烯基酯树脂（VERs）进行共固化改性,采用FT-IR和XPS分析了固化物结构及表面性能,并采用交流阻抗（EIS）分析了不同氟含量的树脂涂层在质量分数为3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的交流阻抗谱,进行了等效电路、孔隙率及吸水率分析。结果表明,含氟乙烯基酯树脂固化后,氟元素在树脂表面富集;树脂涂层的阻抗值随氟含量的提高而逐渐增加;当DFHMA质量分数为7% 时阻抗值达到最高,且其孔隙率和吸水率均较未改性树脂涂层低;经DFHMA改性的VERs具有良好的抗渗透性和耐蚀性。     

甲基丙烯酸环氧酯树脂的合成及性能

本文介绍了甲基丙烯酸环氧酯树脂的合成方法。论述了这类树脂的固化和己固化树脂的力学、耐热、介电和耐化学性能。     

酚醛环氧型乙烯基酯树脂及其玻璃钢的耐热及耐腐蚀性能研究

前文已经报导,可用于手糊成型的酚醛环氧型乙烯基酯树脂(以下简称W_2-1树脂)的固化过程及其优良的机械强度、耐温及耐腐蚀性能。本文主要研究树脂中不同苯乙烯含量、不同类型玻璃布及各种表面处理剂列W_2-1树脂玻璃钢的热机械强度及耐腐蚀性的影响。     

乙烯基酯树脂的增韧研究

选用PMMA、PVAc、NBR和聚丙烯酸丁酯(PBA)等线型聚合物增韧乙烯基聚酯树脂。其中NBR和PBA使树脂的拉伸断裂延伸率,由1.47%分别提高到4.58%和6.25%;使冲击强度由11.5 kJ·m~(-2)分别提高到20.3 kJ·m~(-2)、15.0kJ·m~(-2)。利用SEM、动态力学粘弹谱仪等测试了韧化树脂的相结构和动态力学性能。乙烯基酯树脂的增韧,主要靠橡胶相阻止裂纹发展。韧化树脂的固化性能与原树脂基本一致。     

巯基-炔紫外光固化聚氨酯的制备及性能研究

以聚己二酸一缩二乙二醇酯(PADG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和1,4-丁炔二醇(BD)通过聚加成反应,合成分子中含多个活性炔基的线性聚氨酯树脂,并利用红外和拉曼光谱进行表征.以三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(TTMP)为交联剂,制备系列巯基-炔紫外光固化聚氨酯薄膜(F-SAPU)及涂层(C-SAPU).根据扩链参数、硬段质量分数、固化参数和光引发剂参数对巯基-炔紫外光固化树脂合成及固化进行配方设计.结果表明,通过调节配方参数,F-SAPU的拉伸强度、断裂伸长率分别在0.48～5.32 MPa和106％～172％内灵活可调,玻璃化转变温度在-10.1～26.9℃内灵活可调;探究了不同硬段质量分数对C-SAPU涂层性能的影响,当硬段质量分数为45％时,涂层性能最优.     

巯基-炔紫外光固化聚氨酯的制备及性能研究

以聚己二酸一缩二乙二醇酯(PADG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和1,4-丁炔二醇(BD)通过聚加成反应,合成分子中含多个活性炔基的线性聚氨酯树脂,并利用红外和拉曼光谱进行表征.以三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(TTMP)为交联剂,制备系列巯基-炔紫外光固化聚氨酯薄膜(F-SAPU)及涂层(C-SAPU).根据扩链参数、硬段质量分数、固化参数和光引发剂参数对巯基-炔紫外光固化树脂合成及固化进行配方设计.结果表明,通过调节配方参数,F-SAPU的拉伸强度、断裂伸长率分别在0.48～5.32 MPa和106％～172％内灵活可调,玻璃化转变温度在-10.1～26.9℃内灵活可调;探究了不同硬段质量分数对C-SAPU涂层性能的影响,当硬段质量分数为45％时,涂层性能最优.     

复合材料型材在紫外-凝露和自然环境下老化机制

对拉挤成型的玻璃纤维增强复合材料进行自然暴露老化和紫外凝露加速老化试验,研究了不饱和聚酯基型材和乙烯基酯树脂型材在2种环境下的质量、外观颜色、微观形态以及拉伸性能随老化时间的变化,并用红外光谱分析了材料结构的变化。结果表明:在紫外-凝露环境下,复合材料表面颜色变黄,损伤产生于材料表面树脂;老化1 a后,不饱和聚酯基型材和乙烯基酯树脂型材质量分别下降0.73%和0.76%,拉伸模量分别下降18.85%和38.57%,而对不饱和聚酯基型材的拉伸强度无明显副作用,乙烯基酯树脂型材强度下降为78.54%。在自然环境老化1 a后,型材性能变化趋势与紫外-凝露环境下一致,但是变化量较少。     

碳纤维/乙烯基酯树脂拉挤复合材料基体固化体系的研究

采用差示扫描量热法(DSC)分析了不同固化剂配方体系的乙烯基酯树脂固化反应特征,研究了固化放热量、固化程度及其浇铸体力学性能的关系,并对模压和拉挤成型碳纤维复合材料的力学性能进行评价,结果表明联用固化剂可使固化温度范围变窄,提高固化放热量.放热量能基本反映树脂的固化程度,直接影响浇铸体及复合材料的力学性能.     

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。     

环氧树脂/氰酸酯共固化体系热性能的研究

通过凝胶实验和DSC测试,研究了含异辛酸钴促进剂的环氧树脂(EP)/氰酸酯(CE)共混体系中的工艺参数对固化速度和产物热性能的影响。结果表明,当固化温度高于180℃时,加入促进剂的量高于0.05%对体系的固化反应速度无明显的影响。综合考虑体系的热性能、成本、可加工性等因素,该体系最佳的工艺和配方为m_EP/m_CE为6/4,w_钴盐=0.05%,T_固化=180℃,t_固化=3h,在200℃下后固化2h。在所选出的这种配方和工艺条件下得到的样品的热变形温度可达201℃。DSC和红外光谱的分析结果还表明,固化反应分为2步,首先为氰酸酯的自聚生成三嗪环,再与环氧基团反应生成噁唑啉及噁唑烷酮结构。这些生成的五元和六元环使体系的热性能明显提高。     

马来海松酸二酰亚胺的合成及其构象

以一级松香与马来酸酐的Diels-Alder加成产物马来海松酸及其进一步甲酯化产物马来海松酸甲酯为反应原料,制备了1个新型N-芳香基马来海松酸二酰亚胺.化合物的结构均经元素分析、NMR和MS表征,用COSY,HMQC和HMBC进一步对新型N-芳香基马来海松酸二酰亚胺进行结构分析,首次发现松香背景的衍生物在溶剂中能够进行构型的动力学翻转,并利用2D NMR确定了其trans和cis在溶液中的构象.     

基于生物柴油的二聚化及其聚酰胺树脂的合成

以乌桕梓油生物柴油为对象,研究了不饱和脂肪酸甲酯二聚体的制备及聚酰胺树脂的合成。结果表明,二聚体合成最优工艺条件为:催化剂膨润土加入量12%(质量分数),催化助剂LiCl 0.8%(质量分数),反应温度220℃,反应时间6 h。在此条件下,二聚体收率为75.2%。以上述所得二聚体进一步制备聚酰胺树脂,并将其应用于环氧树脂固化体系中,对聚酰胺树脂固化物产品进行DSC、耐热性和力学性能测试。结果表明,当聚酰胺与环氧树脂固化体系质量比为0.6∶1时,固化反应最完全,固化物产品的耐热性能最高,抗冲击、弯曲及剪切性能最强,其性能与市售同类产品相当。     

新型耐热性不饱和聚酯树脂的合成

采用化学改性的方法，用甲苯二异氰酸酯改性乙烯基酯类不饱和聚酯，通过ＴＤＩ中的ＮＣＯ基团与乙烯基型树酯分子中的ＯＨ基团发生聚加成反应生成氨酯键，从而在环氧树脂－丙烯酸的加成物骨架中，通过氨酯键引入带有甲基的苯环结构，得到一种新型不饱和聚酯－聚氨基甲酸丙烯酸树酯。     

通过Knoevenagel缩合反应液相合成多取代的丙烯酸甲酯

以聚乙二醇作为树脂支持液相合成了多取代的丙烯酸甲酯类化合物.商品化的聚乙二醇4000与2,2 ,6-三甲基-4-氢-1,3-二英-4-酮反应得到聚乙二醇支持含活化亚甲基化合物,然后与芳醛进行Knoevenagel缩合反应合成多取代的丙烯酸甲酯类化合物,收率和纯度都很高.     

保护氨基酸与羟基树脂的连接反应

在多肽固相合成中,分别采用酰氯法和活化酯法,研究了20种Fmoc氨基酸与Wang树脂的连接反应.除精氨酸外,其他氨基酸与树脂的连接效率均能达到80%以上.酰氯法反应速率快、操作简便,优于活化酯法.在酰氯法中,对于精氨酸,选择弱极法溶剂如DCM,延长反应时间至20h,连接效率接近80%.     

基于聚磷酸铵的乙烯基酯树脂的阻燃机理研究

乙烯基酯树脂(VER)因其具有良好耐腐蚀性能和优异的物理性能被广泛应用于诸多领域，然而由于VER极易燃，限制了其使用范围.为了提高VER的阻燃性，本文将聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂引入VER中，制备得到阻燃乙烯基酯树脂固化物；采用热重分析仪(TGA)表征了VER的热稳定性；扫描电子显微镜(SEM、SEM-EDX)研究了VER燃烧后残炭的微观形貌，表面元素组成及分布；利用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、锥形量热(CCT)对其阻燃性能进行测试；采用热重红外光谱联用仪(TG-FTIR)等手段分析APP在VER中的阻燃机理.研究结果表明，当APP的引入量为30 wt%时，乙烯基酯树脂的极限氧指数达到30.3%,通过UL-94 V-0级别. APP在凝聚相和气相中共同发挥阻燃作用.     

用棉油酸甲酯合成聚酰胺树脂的研究

本文研究了由棉籽油经甲醇解得到棉油酸甲酯,继而进行二聚,再与乙二胺缩聚合成聚酰胺树脂的方法.     

芳酯基液晶环氧树脂的合成

以对羟基苯甲酸和对苯二酚为原料,用复合酸共沸催化法合成对羟基苯甲酸对苯二酚酯;再由对羟基苯甲酸对苯二酚酯与环氧氯丙烷进行反应合成酚酯型液晶环氧-4,4’-对羟基苯甲酸对苯二酚二缩水甘油醚.研究了合成工艺、反应条件、提纯方法等因素对产率的影响,找出了一套合理的合成方案来合成液晶环氧.最后用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、熔点测定仪、元素分析等方法对合成的液晶环氧-4,4’-对羟基苯甲酸对苯二酚二缩水甘油醚的分子结构进行了表征.     

AS—70树脂与DDM固化反应的研究

本文研究了4,4′-二氨基二苯砜四缩水甘油基环氧树脂(AS-70树脂)与4,4′-二氨基二苯甲烷的固化反应。采用DSC法测定了固化反应热效应和反应速率,求得固化反应活化能为51.5KJ/mol;用TGA测定了浇铸体的热分解温度,表明AS-T70树脂的耐热性较好;用FT-IR跟踪固化反应过程中环氧基团特征吸收峰(906cm~(-1))的变化,求得的固化反应速率与DSC法测定的结果较吻合。