新型膨脹單體預(yù)聚物改性環(huán)氧樹脂的研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂固化時(shí)會(huì)產(chǎn)生體積收縮，引起內(nèi)應(yīng)力變化和機(jī)械力學(xué)性能下降。實(shí)驗(yàn)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(jìn)行雙開環(huán)聚合反應(yīng)時(shí)，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(guān)注與研究。 本文介紹了環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)和體積收縮效應(yīng)的原因，對(duì)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(jìn)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(shè)定兩個(gè)平行的實(shí)驗(yàn)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(yù)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(yù)聚物，同樣再與膨脹單體共聚(SOCP2)，如此制備出兩種不同結(jié)構(gòu)的膨脹單體預(yù)聚物。利用紅外光譜及核磁共振譜對(duì)膨脹單體及預(yù)聚物進(jìn)行了官能團(tuán)和結(jié)構(gòu)分析，并預(yù)測(cè)了聚合膨脹原理。最后，將膨脹單體預(yù)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(xiàng)性能。體積變化率的測(cè)定是本實(shí)驗(yàn)較核心的內(nèi)容。通過分析比對(duì)多種測(cè)試方法，并結(jié)合本實(shí)驗(yàn)的特殊性自制膨脹計(jì)，用以觀察并測(cè)定固化過程體積的動(dòng)態(tài)變化和體積變化率，并結(jié)合密度法共同研究體積變化情況，提高了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性及可靠性。實(shí)驗(yàn)研究了膨脹單體預(yù)聚物的引用對(duì)了樹脂中環(huán)氧基團(tuán)的轉(zhuǎn)化率的影響；利用DSC、TG和DTG等熱分析手段，對(duì)比測(cè)試了兩種方案的固化反應(yīng)原理及熱穩(wěn)定性，結(jié)合DM