高模量高Tg可降解环氧树脂的合成及性能研究

论文摘要

通过季戊四醇将对羟基苯甲醛偶合得到含螺旋缩醛的二酚,进而与环氧氯丙烷反应两步法制备了一种含有螺环缩醛结构的环氧树脂DGDB,采用核磁共振氢谱、碳谱以及红外光谱分析对树脂的化学结构进行了详细表征。以4,4’-二氨基二苯基甲烷（DDM）作为固化剂对其进行了固化。实验结果表明,DGDB-DDM固化物的Tg达215℃,杨氏模量达2062MPa,拉伸强度达91.5MPa,均明显高于商用双酚A环氧-DDM固化物（Tg为174℃,杨氏模量为1893MPa,拉伸强度为76.4MPa）。DGDB-DDM固化物与双酚A环氧-DDM固化物的断裂伸长率相当。DGDB-DDM固化物在热重分析实验中表现出相对双酚A环氧-DDM固化物较低的初始降解温度但仍高于330℃,同时DGDB-DDM固化物在700℃下残炭率（空气氛围下23.7%,氮气氛围下45.1%）远高于双酚A环氧-DDM固化物的残炭率（空气氛围下0%,氮气氛围下18.6%）。在保证其各项性能优异的同时,缩醛结构的引入赋予DGDB固化物优异的降解性能,在温和的酸性水/有机溶剂溶液中可完全降解成小分子或低聚物而溶于溶液中。改变温度、酸种类和浓度、有机溶剂种类都可以调节其降解速率,降解速率随温度、酸强度和有机溶剂对材料溶胀能力的提升而变快。

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 原料和试剂
•   1.2 测试及表征
•   1.3 合成步骤
•     1.3.1 含环状缩醛二酚 （DB） 的合成
•     1.3.2 含环状缩醛环氧树脂 （DGDB） 的合成
•     1.3.3 含环状缩醛环氧树脂固化物的制备
• 2 结果与讨论
•   2.1 化学结构表征
•   2.2 固化物的热学和力学性能
•   2.3 固化物的降解和耐溶剂性能
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王滨搏,颜世峰,朱锦,马松琪

关键词: 环氧树脂,缩醛,热固性树脂,可降解,回收

来源: 粘接 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工

单位: 上海大学材料科学与工程学院,中国科学院宁波材料与工程研究所高分子与复合材料事业部浙江省生物基高分子材料技术与应用重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51773216),中国科学院青年创新促进会会员项目(2018335)

分类号: TQ323.5

页码: 1-7

总页数: 7

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