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新型含联苯基团酚氧树脂及其共混复合材料的性能研究

作　者: 蔡红莉
导　师: 那辉
学　校: 吉林大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 环氧树脂联苯基共混体系吉林大学聚合物共混物性能研究复合膜博士学位论文相容性
分类号: TQ323.5
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 237次
引　用: 1次
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内容摘要

本文以提高酚氧树脂热性能为目的,从分子设计的角度出发,首先通过氧化-偶联反应成功地合成了含有联苯基团的双酚单体。利用此双酚单体与环氧氯丙烷在催化剂、分散剂存在的条件下通过溶液缩聚法成功地合成了含联苯基团的酚氧树脂。通过FTIR、1H-NMR和GPC等测试手段对合成的含联苯基团酚氧树脂的结构进行了表征。证明所得的聚合物与预先设计的分子结构相符。通过DSC,TGA,SEM和万能拉力机对它的热行为,力学性能和粘接性能进行了研究。　为了更好的掌握结构对酚氧树脂性能的影响,我们又合成了一系列结构不同的酚氧树脂与之比较。研究表明,联苯基团的存在提高了酚氧树脂的软化点,分子链中的刚性结构和侧基对酚氧树脂性能有显著影响,从而建立了聚合物结构和性能的关系。　通过DSC、DMA、FTIR、SEM以及万能拉伸机等测试,证实了含联苯基团酚氧树脂的加入有效地改善了环氧体系的脆性。不同结构的酚氧树脂对这一热固/热塑共混体系的相容性有很大影响,对环氧树脂的的增韧遵循不同的机理。我们通过共溶剂共混法制备了磺化聚醚醚酮/酚氧树脂复合质子交换膜,利用FTIR,UV-Vis,AFM,SAXS,TGA,万能拉力机和交流阻抗等测试手段,对膜的结构和性能进行了详细研究。研究结果显示:磺化聚醚醚酮/含联苯基团酚氧树脂共混复合膜在燃料电池中有良好的应用前景。

全文目录

提要  4-8
第一章绪论  8-48
  1.1 引言  8
  1.2 聚合物共混复合材料  8-26
    1.2.1 聚合物复合材料  8-10
    1.2.2 聚合物共混  10-17
    1.2.3 聚合物共混的相容性  17-26
  1.3 酚氧树脂  26-45
    1.3.1 酚氧树脂简介  27-28
    1.3.2 酚氧树脂的结构、性能特征和用途  28-33
    1.3.3 酚氧树脂的研究进展  33-45
  1.4 本论文的工作目的  45-48
第二章酚氧树脂的合成和性能研究  48-72
  2.1 引言  48
  2.2 仪器与试剂  48-50
  2.3 表征技术与实验方法  50-52
  2.4 3,3,’5,5-’四甲基联苯二酚的合成与表征  52-55
    2.4.1 3,3,’5,5-’四甲基联苯二酚的合成  52-53
    2.4.2 3,3,’5,5-’四甲基联苯二酚的表征  53-55
  2.5 聚合物的合成与性能  55-70
    2.5.1 含四甲基联苯基团酚氧树脂的合成与性能  55-61
    2.5.2 其他四种酚氧树脂的合成与性能  61-70
  2.6 本章小结  70-72
第三章酚氧树脂改性环氧树脂的性能研究  72-92
  3.1 引言  72-77
    3.1.1 环氧树脂的结构、性质和应用  72-74
    3.1.2 环氧树脂的改性研究  74-77
  3.2 实验部分  77-78
    3.2.1 原料及试剂  77
    3.2.2 共混材料的制备  77
    3.2.3 共混材料的表征  77-78
  3.3 环氧树脂/酚氧树脂共混复合材料的性能  78-90
    3.3.1 共混材料的热性能  78-80
    3.3.2 共混材料的相容性  80-87
    3.3.3 共混材料的拉伸性能  87-90
  3.4 本章小节  90-92
第四章磺化聚醚醚酮/酚氧树脂复合质子交换膜的性能研究  92-128
  4.1 引言  92-100
    4.1.1 质子交换膜燃料电池  92-93
    4.1.2 质子交换膜  93-96
    4.1.3 磺化聚芳醚酮(SPAEK)  96-100
  4.2 原料和试剂  100-101
  4.3 磺化聚醚醚酮的制备  101-104
  4.4 膜性能表征手段  104-107
  4.5 SPEEK/PHR 复合膜的制备  107-108
  4.6 SPEEK/PHR 复合膜的表征  108-114
    4.6.1 SPEEK/PHR 复合膜的红外和紫外表征  108-110
    4.6.2 SPEEK/PHR 复合膜的微观形貌和内部结构  110-114
  4.7 SPEEK/PHR 复合膜的性能  114-125
    4.7.1 SPEEK/PHR 复合膜的热性能  114-116
    4.7.2 SPEEK/PHR 复合膜的机械性能  116-117
    4.7.3 SPEEK/PHR 复合膜的吸水性，保水能力和离子交换容量  117-121
    4.7.4 SPEEK/PHR 复合膜的甲醇渗透性  121-122
    4.7.5 SPEEK/PHR 复合膜的质子传导率和选择透过能力  122-125
  4.8 本章小结  125-128
第五章结论  128-131
参考文献  131-143
致谢  143-144
作者简历  144-145
学术成果  145-148
中文摘要  148-155
ABSTRACT  155-162

新型含联苯基团酚氧树脂及其共混复合材料的性能研究

内容摘要

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