新型膨脹單體預聚物改性環(huán)氧樹脂的研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂固化時會產(chǎn)生體積收縮，引起內應力變化和機械力學性能下降。實驗發(fā)現(xiàn)，螺環(huán)原酸酯類和螺環(huán)原碳酸酯類單體在陽離子引發(fā)劑作用下進行雙開環(huán)聚合反應時，伴隨著體積膨脹。因此螺環(huán)單體改性環(huán)氧樹脂已引起廣泛關注與研究。 本文介紹了環(huán)氧樹脂的特點和體積收縮效應的原因，對比了常用的減少體積收縮的方法，并闡述了膨脹單體的類型、合成方法和最新研究進展及今后研究方向。本文先合成了膨脹單體3，9-二羥甲基—3’，9’—二乙基-1，5，7，11-四氧

2、雜螺環(huán)[5，5]十一烷，然后設定兩個平行的實驗方案：方案1利用1，6-亞乙基二異氰酸酯(HDI)和丙二醇制備聚氨酯預聚物，再與膨脹單體共聚(SOCP1)；方案2則利用2，4-甲苯二異氰酸酯(TDI)和丙二醇制備聚氨酯預聚物，同樣再與膨脹單體共聚(SOCP2)，如此制備出兩種不同結構的膨脹單體預聚物。利用紅外光譜及核磁共振譜對膨脹單體及預聚物進行了官能團和結構分析，并預測了聚合膨脹原理。最后，將膨脹單體預聚物按照不同份數(shù)與環(huán)氧樹脂共混，以

3、三氟化硼單乙胺( BF3·NH2Et)為固化劑，研究其改性樹脂的各項性能。體積變化率的測定是本實驗較核心的內容。通過分析比對多種測試方法，并結合本實驗的特殊性自制膨脹計，用以觀察并測定固化過程體積的動態(tài)變化和體積變化率，并結合密度法共同研究體積變化情況，提高了測試結果的準確性及可靠性。實驗研究了膨脹單體預聚物的引用對了樹脂中環(huán)氧基團的轉化率的影響；利用DSC、TG和DTG等熱分析手段，對比測試了兩種方案的固化反應原理及熱穩(wěn)定性，結合DM