酸堿催化劑對(duì)近臨界水中環(huán)氧樹脂分解特性的影響.pdf

1、 國內(nèi)圖書分類號(hào)：TQ323.5 學(xué)校代碼：10213 國際圖書分類號(hào)：28. 密級(jí)：公開 ↑ ↑ （宋體小 4 號(hào)字） （宋體小 4 字） 理學(xué)碩士學(xué)位論文

2、 ↑ （宋體小 2 號(hào)字） 酸堿催化劑對(duì)近臨界水中環(huán)氧樹脂分解 特性的影響 碩 士 研 究 生 ： 劉宇婷 導(dǎo) 師 ： 劉宇艷教授 申 請(qǐng) 學(xué) 位 ： 理學(xué)碩士 學(xué) 科 ： 高分子化學(xué)與物理 所 在 單 位 ： 化工學(xué)院 答 辯 日 期 ： 2011 年 6 月 授予學(xué)位單位 ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文 -I- 摘 要 環(huán)氧樹脂廣泛應(yīng)用于膠黏劑、印刷電路板以

3、及先進(jìn)復(fù)合材料中。但是由于熱固性環(huán)氧樹脂具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，難以回收處理，大量的廢棄物已經(jīng)引起很多環(huán)境問題。因此，環(huán)氧樹脂的分解回收問題迫切需要解決。 本文以 4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)和甲基四氫鄰苯二甲酸酐(MeTHPA)為固化劑，研究了這兩種固化劑固化的 E-51 型環(huán)氧樹脂體系在近臨界水中的分解行為。實(shí)驗(yàn)主要研究反應(yīng)溫度、時(shí)間、催化劑種類和用量等工藝參數(shù)對(duì)樹脂分解率的影響。在近臨界水中，以氫氧化鉀、硫酸和磷鎢雜多酸作為催化劑

4、，樹脂體系可以在較低的溫度下實(shí)現(xiàn) 100%的分解。氫氧化鉀的催化效果最佳，可以有效提高樹脂的分解率，并且降低分解反應(yīng)中的炭化率。 利用紅外光譜分析(IR)表征近臨界水分解的固相產(chǎn)物，并和熱分解的產(chǎn)物相對(duì)比。采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析液相分解產(chǎn)物的組成和分布。結(jié)果表明：苯酚、取代苯酚、雙酚 A 和固化劑是液相產(chǎn)物的主要成分，同時(shí)還研究了分解條件對(duì)主要產(chǎn)物產(chǎn)率的影響。 根據(jù)測試表征的結(jié)果，分析了近臨界水中環(huán)氧樹脂的分解機(jī)理。分解產(chǎn)物主要通過

5、水解的方式產(chǎn)生，E-51/DDM 環(huán)氧體系的主要斷鍵方式為主鏈混醚鍵的斷裂，交聯(lián)鍵碳氮鍵的斷裂也在一定程度上促進(jìn)了降解反應(yīng)；以硫酸和磷鎢酸作催化劑進(jìn)行分解時(shí)，體系的斷鍵方式以醚鍵的斷裂為主；加入氫氧化鉀作催化劑時(shí)，可以有效促進(jìn)樹脂體系交聯(lián)鍵的斷裂。E-51/MeTHPA 環(huán)氧體系的主要斷鍵方式為主鏈上混醚鍵和交聯(lián)鍵酯鍵的斷裂。 催化劑的加入會(huì)改變分解反應(yīng)的途徑。氫氧化鉀催化劑對(duì)混醚鍵水解的促進(jìn)作用最強(qiáng)，同時(shí)酯鍵的水解受到抑制；而以硫酸作