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双酚A甲醛酚醛环氧树脂的制备和性能研究

作　者: 刘彦方
导　师: 励杭泉
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料学
关键词: 环氧树脂固化反应热降解反应共混反应诱导相分离复合材料
分类号: TQ323.5
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

双酚A甲醛酚醛环氧树脂(bis-ANER)是一种多官能度的固体环氧树脂，兼有酚醛和环氧的性能，固化后可形成交联密度较高的网状结构，具有高强、耐热等优点，可以用作电子封装材料和纤维增强复合材料的基体树脂。本文用双酚A和甲醛在草酸催化下合成了双酚A甲醛酚醛树脂，将其用环氧氯丙烷在碱催化下环氧化，得到一种新型的双酚A甲醛酚醛环氧树脂(bis-ANER)，用核磁共振波谱和傅里叶红外光谱确定了产物分子结构，并用凝胶渗透色谱测定了产物分子量和分子量分布，发现产物主要由三分子缩合物和二聚物组成。用傅里叶红外光谱法研究了新型树脂bis-ANER与二氨基二苯砜(DDS)、二氨基二苯甲烷(DDM)和甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA)的等温固化反应中结构的变化情况，发现与芳香二胺的固化反应后期有羰基红外吸收出现，可归因于环氧基团的异构化作用，在该树脂的固化反应中表现突出。其他现象如环氧基团的红外吸收强度随固化时间延长逐渐减弱，羟基吸收增强，出现酯键吸收等与传统体系相似。用差示扫描量热法(DSC)研究了bis-ANER与DDS、DDM和MHHPA的非等温固化反应，用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法计算出的动态固化反应活化能值，发现bis-ANER/DDS的起始反应温度和活化能较bis-ANER／DDM高，可归因于DDS分子中强吸电子的砜

全文目录

第一章绪论  15-50
  1.1 引言  15-16
  1.2 环氧树脂的性能和应用特点  16-18
  1.3 高性能复合材料基体环氧树脂的研究现状  18-23
    1.3.1 树脂基复合材料模塑成型用环氧树脂  18-20
    1.3.2 树脂基复合材料模塑成型用环氧树脂发展现状  20-23
    1.3.3 树脂基复合材料模塑成型用环氧树脂固化剂的选用  23
    1.3.4 树脂基复合材料模塑成型用环氧树脂的发展  23
  1.4 环氧树脂的增韧改性  23-34
    1.4.1 橡胶弹性体增韧环氧树脂  24-26
    1.4.2 热塑性树脂增韧环氧树脂  26-29
    1.4.3 纳米粒子增韧环氧树脂  29-32
    1.4.4 核-壳粒子增韧环氧树脂  32-34
  1.5 环氧树脂体系的阻燃方法  34-35
  1.6 本文的研究内容和意义  35-37
  参考文献  37-50
第二章双酚A甲醛酚醛环氧树脂的制备  50-60
  2.1 实验  50-52
    2.1.1 试剂  50-51
    2.1.2 双酚A甲醛酚醛环氧树脂的合成  51
    2.1.3 双酚A甲醛酚醛环氧树脂的表征  51-52
  2.2 结果与讨论  52-56
    2.2.1 双酚A甲醛酚醛环氧树脂的合成原理  52-54
    2.2.3 双酚A甲醛酚醛环氧树脂的表征  54-56
  2.3 结论  56-58
  参考文献  58-60
第三章双酚A甲醛酚醛环氧树脂与二氨基二苯砜的固化反应和性能  60-82
  3.1 实验  60-61
    3.1.1 试剂、原料  60
    3.1.2 测试仪器和方法  60-61
  3.2 结果与讨论  61-79
    3.2.1 环氧树脂和胺的固化反应机理  61-62
    3.2.2 红外光谱法研究固化反应  62
    3.2.3 差示扫描量热法研究固化反应  62-70
    3.2.4 玻璃化转变与固化  70-71
    3.2.5 热降解行为  71-73
    3.2.6 热降解动力学  73-79
  3.3 结论  79-80
  参考文献  80-82
第四章双酚A甲醛酚醛环氧树脂与二氨基二苯甲烷的固化反应和性能  82-92
  4.1 实验部分  82-83
    4.1.1 原料  82
    4.1.2 测定方法  82-83
  4.2 结果与讨论  83-89
    4.2.1 红外光谱法研究固化反应  83-85
    4.2.2 非等温固化动力学  85-86
    4.2.3 玻璃化转变与固化  86
    4.2.4 热降解行为  86-88
    4.2.5 热降解动力学  88-89
  4.3 结论  89-91
  参考文献  91-92
第五章双酚A甲醛酚醛环氧树脂与甲基六氢邻苯二甲酸酐的固化反应和性能  92-104
  5.1 实验部分  92-94
    5.1.1 原料  92
    5.1.2 样品制备  92-93
    5.1.3 测试仪器和方法  93-94
  5.2 结果与讨论  94-101
    5.2.1 固化反应机理及结构变化  94-95
    5.2.2 非等温固化反应动力学  95-96
    5.2.3 玻璃化转变与固化  96-98
    5.2.4 热降解行为  98-100
    5.2.5 热降解动力学  100-101
  5.3 结论  101-102
  参考文献  102-104
第六章双酚A甲醛酚醛环氧树脂／聚砜共混物的形态和性能  104-115
  6.1 实验  104-105
    6.1.1 试剂、原料  104
    6.1.2 Bis-ANER/VCD／MHHPA／PSF共混物的制备  104-105
    6.1.3 Bis-ANER／VCD／MHHPA／PSF共混物的表征  105
  6.2 结果与讨论  105-110
    6.2.1 Bis-ANER/VCD／MHHPA／PSF的形态分析  105-109
    6.2.2 Bis-ANER/VCD／MHHPA／PSF的力学性能  109-110
  6.3 结论  110-111
  参考文献  111-115
第七章双酚A甲醛酚醛环氧树脂／纳米SiO_2复合材料的形态和性能  115-126
  7.1 实验部分  115-117
    7.1.1 主要原料  115-116
    7.1.2 设备及仪器  116
    7.1.3 Bis-ANER/VCD／MHHPA／SiO_2纳米复合材料的制备  116
    7.1.4 Bis-ANER／VCD／MHHPA／SiO_2纳米复合材料的表征  116-117
  7.2 结果与讨论  117-123
    7.2.1 Bis-ANER/VCD／MHHPA／SiO_2纳米复合材料的断面形态分析  117-119
    7.2.2 Bis-ANER/VCD／MHHPA／SiO_2纳米复合材料的力学性能  119-121
    7.2.3 Bis-ANER／VCD／MHHPA／SiO_2纳米复合材料的玻璃化转变和热降解行为  121-123
  7.3 结论  123-124
  参考文献  124-126
结论  126-128
致谢  128-129
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双酚A甲醛酚醛环氧树脂的制备和性能研究

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