酯類液晶環(huán)氧的合成、表征及固化反應(yīng)研究.pdf

1、液晶高分子作為一類新型的增韌劑，具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫及膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)，利用液晶高分子增韌環(huán)氧樹脂不僅使環(huán)氧樹脂的韌性明顯增加，而且使材料的強(qiáng)度和耐熱性都得到改善，由此引起人們的研究興趣。 在本研究工作中，我們合成了四種芳香酯液晶環(huán)氧樹脂（LCER）單體，研究了結(jié)構(gòu)對(duì)液晶性質(zhì)的影響，并用FTIR、EA、1H-NMR、DSC和POM對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，四種LCER單體在液晶態(tài)溫度范圍內(nèi)為向列型液晶。甲基取代基

2、和乙氧基柔性間隔的引入都能降低LCER單體的Tm和Ti，而液晶穩(wěn)定性得以保持甚至加強(qiáng)，同時(shí)引入兩種基團(tuán)的MPEPEB單體的Tm和Ti分別下降至78.7℃和133.9℃。 采用DSC對(duì)LCER/二胺體系（MPEPB/DDM、PEPEB/DDM、MPEPEB/DDM和MPEPEB/DAE）的固化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究，四個(gè)體系的等溫固化和非等溫固化研究得到的動(dòng)力學(xué)參數(shù)略有差別，其中MPEPEB/DAE和MPEPEB/DDM體系在非等溫固化過

3、程的DSC曲線出現(xiàn)了明顯的雙峰。四個(gè)體系的等溫固化反應(yīng)基本遵循n級(jí)反應(yīng)模型。比較等溫固化與非等溫固化反應(yīng)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，LCER/胺體系的反應(yīng)速率不僅是溫度和反應(yīng)程度的函數(shù)，還與反應(yīng)過程的其他因素有關(guān)。 通過POM法研究固化過程中的樣品相態(tài)變化發(fā)現(xiàn)四個(gè)體系在適當(dāng)反應(yīng)條件下可以得到各向異性的材料。MPEPEB/DDM的織構(gòu)在固化過程中由紋影織構(gòu)變成了球粒織構(gòu)。MPEPEB/DAE固化下來的織構(gòu)在POM觀察中升溫至85℃時(shí)消失，降溫后再