含柔性鏈段的耐熱環(huán)氧固化劑的合成、動(dòng)力學(xué)及性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂作為三大熱固性樹脂之一有著非常廣泛的應(yīng)用，而環(huán)氧固化劑則是環(huán)氧樹脂性能的重要保證。環(huán)氧/芳香族胺類體系以其良好的耐溫性能、較高的力學(xué)強(qiáng)度在航空航天、電子電器件等多種耐溫場(chǎng)合有著廣泛的應(yīng)用。常用的固化劑有4，4'-二氨基二苯甲烷(DDM)、4，4'-二氨基二苯基砜(DDS)、復(fù)配液態(tài)芳香胺等，但是上述芳香族胺分子鏈剛性強(qiáng)，固化物內(nèi)應(yīng)力大，環(huán)氧樹脂韌性差的弱點(diǎn)被放大。本論文設(shè)計(jì)合成了一種含有柔性鏈段/芳香環(huán)于一體的新型固化劑，并對(duì)比

2、研究了該固化劑和DDM固化四官能度環(huán)氧樹脂的動(dòng)力學(xué)行為和性能。論文主要工作如下:
　　 以對(duì)乙酰氨基苯酚和1，4-二溴丁烷為主要原料，首先進(jìn)行Williams醚化反應(yīng)，然后產(chǎn)物在酸性條件下水解得到了芳香胺類化合物1，4-二（4-氨基苯-1-氧）正丁烷(DDBE);確定了合成工藝條件;并且采用紅外光譜、核磁、差示掃描量熱法(DSC)等分析手段對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的表征，結(jié)果表明合成的DDBE結(jié)構(gòu)明確、純度高。
　　 分別采

3、用DDM和DDBE與四官能度環(huán)氧樹脂NNN'N'-二氨基二苯甲烷四縮水甘油胺(TGDDM)進(jìn)行固化，采用非等溫與等溫DSC方法，確定了固化反應(yīng)工藝，并對(duì)比研究兩個(gè)體系的固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。在非等溫固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究中，分別采用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa法求解了體系的活化能;采用Málek法進(jìn)行模型擬合動(dòng)力學(xué)分析，求解了兩個(gè)體系的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，最終得到了兩個(gè)體系的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，結(jié)果表明:TGDDM/DDBE體系的固化

4、工藝為:凝膠溫度T=126.6℃、固化溫度T=140.6℃和后處理溫度T=160.7℃;SB(m，n)模型能較好地描述兩個(gè)體系的非等溫固化反應(yīng)行為，Kissinger法求得TGDDM/DDBE、TGDDM/DDM的固化反應(yīng)活化能分別為58.5kJ/mol和54.4kJ/mol。在等溫固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究中，采用Kamal模型對(duì)兩個(gè)體系進(jìn)行了模型擬合，求解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，得到了動(dòng)力學(xué)方程，結(jié)果表明，Kamal模型能較好地描述兩個(gè)體系的等溫固