超支化环氧树脂的合成与表征

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环氧树脂材料的制备与性能研究

环氧树脂材料的制备与性能研究

环氧树脂材料的制备与性能研究在材料学科中,环氧树脂被广泛应用于复合材料、粘接剂和涂料等领域。

它通常由两种化合物组成——环氧树脂和固化剂,通过化学反应制备而成。

相比于其他材料,环氧树脂具有很多优点,比如高强度、优异的化学稳定性以及优秀的粘接性能等。

因此,在不同的领域中,环氧树脂材料被广泛应用,例如在汽车、航天等领域中,由于其出色的力学性能和化学稳定性,可以作为结构件使用。

然而,制备高性能环氧树脂材料的关键技术依然存在挑战,今天我们将探讨常见环氧树脂的制备方法和其性能的研究。

一、环氧树脂的制备方法1.1 预聚物法预聚物法是环氧树脂制备中应用最为广泛的方法。

它通过在环氧辅基上引入一些化学官能团,如羟基、胺基或酸酐基等,以提高环氧树脂的反应活性。

通常在温度较低条件下,将环氧化合物和固化剂混合,然后进行固化反应。

常见的环氧树脂预聚物包括异氰酸酯预聚物、聚乙醇胺预聚物和酸酐预聚物等。

1.2 反应型稠化剂法反应型稠化剂法是直接将稠化剂与环氧气树脂进行反应得到高分子化合物。

此方法的优点是产品表面光滑平整,但稠化剂的加入量较大,灵敏度低。

1.3 环氧化合物和酸酐的缩合反应环氧化合物和酸酐的缩合反应是一种通过环氧化合物和酸酐反应得到环氧树脂的合成方法。

该方法优点是制备过程简单,但其缺点在于所得产品在非常低的温度下或速度较慢的情况下才能固化。

二、环氧树脂材料的性能研究在环氧树脂制备时,环氧化合物和固化剂的种类和配比会影响所得环氧树脂材料的性能。

为了研究环氧树脂材料的性能,通常使用以下几种方法:2.1 压缩和拉伸测试压缩和拉伸测试是一种测试弹性模量、刚度、断裂应变和抗拉强度等材料性能的常用方法。

它通常通过将材料试样在拉伸或压缩作用下进行测试,以分析其力学性能和变形特性。

2.2 动态力学热分析(DMA)动态力学热分析(DMA)是一种耗能分析方法,用于测定材料的力学和热力学性质,如弹性模量、热膨胀系数和玻璃化转移温度等。

在DMA测试中,材料试样在一定频率和幅度下施加挠曲应力,并测量其应变响应,以确定其机械性能。

超支化聚合物(HBPs)改性环氧树脂的研究进展

超支化聚合物(HBPs)改性环氧树脂的研究进展

陈 珂 龙 ,张 桐 ,崔 溢 ,王 智 勇 (中国航发北京航空材料研究院 隐身材料重点实验室,北京 100095)
CHEN Kelong,ZHANG Tong,CUIYi,WANGZhiyong (KeyLaboratoryofScienceandTechnologyonStealth Materials,
Hale Waihona Puke 环氧树脂因其良 好 的 工 艺 性、固 化 后 较 好 的 力 学 性 能 和 尺 寸 稳 定 性 而 广 泛 用 于 涂 料 、胶 黏 剂 、半 导 体 封 装材料、混凝土改 性 以 及 高 性 能 复 合 材 料 等 领 域。 但 是 ,由 于 环 氧 树 脂 固 化 后 脆 性 大 ,在 实 际 应 用 中 抗 冲 击 强 度 差 。 此 外 ,因 固 化 后 含 有 大 量 极 性 基 团 ,其 耐 候 性 和耐湿热性较差。为了弥补环氧树脂在应用中的上述 缺 陷 ,从 20 世 纪 80 年 代 开 始 ,环 氧 树 脂 改 性 成 为 一 个 研究热点,研究者们 相 继 开 发 出 多 种 增 韧 剂 或 者 改 性
AECCBeijingInstituteofAeronauticalMaterials, Beijing100095,China)
摘要:超支化聚合物在不影响工艺性的前提下对环氧树 脂 有 明 显 的 增 强、增 韧 作 用。 本 文 主 要 概 述 了 超 支 化 聚 合 物 对 环氧树脂力学性能、耐热性能的影响,主要包括:聚酯超支化聚合物改性环氧树脂、聚酰胺/聚酰亚胺/聚乙 烯 亚 胺 超 支 化 聚合物改性环氧树脂、有机硅超支化聚合物改性环氧树脂以及其他超支化聚合物改性环氧树脂等。此外,还 指 出 了 目 前 超支化聚合物改性环氧树脂的缺点以及未来的发展方向。当前限制 HBPs在环氧树脂改性领域内大规 模 应 用 的 主 要 缺 点在于大多数 HBPs合成步骤繁琐复杂,合成成本较高。鉴于此,在 未 来 随 着 更 简 单、绿 色 的 合 成 方 法 的 出 现,HBPs在 其他新兴领域以及改性树脂中的应用会越来越广泛。 关 键 词 :超 支 化 聚 合 物 ;环 氧 树 脂 ;改 性 ;增 强 增 韧 犱狅犻:10.11868/j.issn.10014381.2018.000395 中 图 分 类 号 :O631.1 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :10014381(2019)07001108

超支化环氧树脂的制备与应用

超支化环氧树脂的制备与应用

超支化环氧树脂的制备与应用作者:王春霞来源:《中国科技博览》2013年第26期[摘要]综述了各类超支化环氧树脂的合成工艺,主要包括聚酯型、聚醚型、聚酯聚醚型和聚烷烃超支化环氧树脂。

超支化环氧树脂的合成工艺主要有缩水甘油直接法、环氧氯丙烷间接法、原子转移聚合法、双键加成法。

对超支化环氧树脂的合成工艺、产品特征进行了分析。

总结了超支化环氧树脂作为增韧剂的应用现状及发展前景。

[关键词]超支化环氧树脂合成应用中图分类号:TQ323.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)26-246-021 前言超支化聚合物是近几十年才问世的一种新型高分子,与线性大分子相比,超支化大分子内部呈多孔三维结构,表面富含大量端基,故具有较高的反应活性。

由于其分子间缠绕较少,故不易结晶,并具有高溶解性、低粘度和较高化学反应活性等特点。

因此,超支化聚合物的应用前景良好,可用于聚合物加工助剂、环氧树脂(EP)增韧、药物缓释剂和分子自组装等领域。

超支化环氧树脂(EP)的分子结构主要包含超支化聚合物内核和含有环氧基的外围端基两大部分,因此也就兼具超支化聚合物的独特分子结构和多官能度环氧树脂高活性环氧基的特点,分子结构中大量环氧基的存在,使得超支化环氧树脂的环氧值大大提高。

超支化EP是超支化聚合物和环氧树脂的“结合体”,因此其合成方法与普通环氧树脂及超支化聚合物的合成均有类似之处。

其常规的合成方法就是首先合成一种带有大量活性端基的超支化聚合物作为“核”结构,然后进行环氧化改性。

其中超支化聚合物合成的最常见方法为一步法,就是在催化剂存在下,多官能度单体ABx(X≥2)不断缩聚制得或者采用一种“核分子”和单体ABx不断缩聚制得。

2 超支化环氧树脂的合成方法超支化环氧树脂最早是在1996年Soerensen等利用端羟基聚酯与环氧氯丙烷缩聚反应制得,之后出现了多种类型的超支化EP。

通常超支化EP的合成分为超支化聚合物的合成和端基环氧化两个步骤,其合成的关键是环氧基团的引入(环氧基的开环闭环效应),可通过以下几种方法来实现。

超支化环氧树脂的分子模拟及其杂化树脂的性能

超支化环氧树脂的分子模拟及其杂化树脂的性能
摘 要 : 用 一 步 法合 成 了 4种 不 同 分子 质 量 的低 黏 度 液 态超 支化 环 氧 树 脂 , 利 用 该 树 脂 与 双 酚 A 型 环 氧 树 利 并


脂 ( -1 杂化 复合 , 究其 固化物 的冲击性 能。杂化树脂的 冲击性 能随超 支化环 氧树 脂含 量和/ E5 ) 研 或分 子质量 的增 加先增加后 下降 , 具有最 大值 ; 当相对分子质量在 34 O左 右、 O 质量分数 为 1% 左右 时 , 系的冲击强度 达到 最大 2 体 值, 与纯 E5 -1相比提 高了2 8 8 。利 用 f'R和分子模 拟技 术对超 支化环氧 树脂 的性质 和结构进 行 了表 征 , 0.% -I I . 采 用 S M 对杂化 树脂的断裂表 面进行表征 , E 并解释 了增韧机理 。
型扫 描 电子显 微镜 观察 其 断面形 貌 。
1 4 超支 化环 氧树 脂 的合成 .
利用 一步 法 合 成 端 羧 基 的超 支化 聚酯 , 后 再 然 接 上 环氧氯 丙 烷 得 到超 支化 环 氧树 脂 , 细 的 制 备 详 技 术 见参 考文 献 [ ] 8。
1 5 固化样 品 的制 备 .
1 实 验部 分 1 1 实验 原料 .
2 )杂 化树 脂 的冲 击性 能表 征 杂 化树 脂 的冲 击 强度 参 照 A T 26标 准 , SM D 5 用 简 支梁 模式 在 Z i -13数 字 冲击 试验 机 上 测 试 。 wc 5 1 k 取 6个 以上 8 m ×1 m × 的无 缺 口试 样 , 0m 0m 4mm
关 键 词 : 支化 环 氧 树 脂 ; 超 制备 ; 性 ; 理 ; 韧 机 分子 模 拟
中图分类号 : Q 3 . 7 T 4 34 3

超支化聚合物的合成方法

超支化聚合物的合成方法

超支化聚合物的合成方法
(1)缩聚反应。

缩聚反应是合成超支化聚合物最常用的聚合方法,对它的研究比较成熟。

shu等以5一苯氧基间苯二酸为A13z型单体,以五氧化二磷和甲磺酸为缩合剂,采用一步法合成了带有羧酸端基的超支化聚(醚一酮)。

通过亲电芳香取代反应形成芳香酮键,用HNMR测量其支化度为0.55左右,羧端基易改性成为链端是一系列不同官能团的超支化聚合物。

不同的链端基对超支化聚合物的理化性能具有显著影响,如其端基为铵衍生物则能以单分子胶束的形式溶于水。

(2)加成反应。

加成反应使合成超支化聚合物的单体数大大增加,其缺点为较难控制聚合度和支化度。

Frfchet等报道了“自缩合乙烯基聚合”合成超支化聚合物的新方法,即在自缩活性自由基聚合中,单体既是引发剂也是支化点,乙烯基单体在外激发作用下活化,产生多个活性自由基,形成新的反应中心,引发下一步反应。

Hawker等采用含有一个可聚合的苯乙烯和一个具有连结在取代苯碳原子的氮氧基团的单体,自缩合自由基聚合合成超支化聚合物
(3)其他反应。

除了以上所述的几种主要的合成超支化聚合物的反应以外,最近还发展了一些新的聚合方法。

Chang等报道了一种被称为”质子转移聚合”的新的聚合方法;Gong 等通过这种聚合方法合成了环氧基团封端的新型的超支化聚酯。

硫醇_烯烃点击反应可控制备超支化环氧树脂_胡鹏

硫醇_烯烃点击反应可控制备超支化环氧树脂_胡鹏

2015年10月17日-21日 2015年全国高分子学术论文报告会江苏苏州JP-150
硫醇-烯烃点击反应可控制备超支化环氧树脂*
胡鹏、徐志财、张俊珩、张爱清、张道洪*13
中南民族大学,催化材料科学国家民委-教育部重点实验室,湖北武汉 430074 超支化环氧树脂(HEP)的常规合成技术(基团转移、酯化、硅氢加成)对反应的不可控性导致产物的微观化学结构(分子量、环氧值和支化度)难于控制,影响研究其性能与微观结构的关系和可控性。

硫醇-烯烃点击反应具有反应速率快、产率高、产品结构可控等优点,可高效制备树枝状聚合物和控制超支化聚合物的分散性和分子量。

本文将利用硫醇-烯烃点击反应的特点来设计制备微观化学结构(环氧值、支化度、分子量)可控的超支化环氧树脂。

首先探索了三种硫醇单体三(2-羟乙基)异氰尿酸酯-三(巯基丙酸酯)(THMP)、一缩二乙二醇-二(巯基丙酸酯)(DEMP)和丁二醇-二(巯基丙酸酯)(BDMP)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)进行硫醇-烯烃点击反应制备环氧树脂,合成了三种含硫环氧树脂(THEP、DEEP和BDEP)。

通过FT-IR,1H-NMR,TOF-MASS等技术表征了三种硫醇单体和含硫环氧树脂的化学结构和分子量。

以此为基础制备了多种微观结构可控的超支化环氧树脂。

关键词:硫醇-烯烃点击反应超支化聚合物环氧树脂
*1国家自然科学基金(51373200)和教育部新世纪优秀人才计划项目
(NCET-13-1049)资助;
*通信作者:张道洪zhangdh27@。

1708。

超支化环氧树脂合成与结构研究

超支化环氧树脂合成与结构研究

Th AB mo o e wa p e a e b ti lt a h d ie ( e 2 nm r s rp rd y rmel i n y r ic d TMA ) a d tye e lc 1 Th s n h ss f n eh ln g y o. e y t ee o
hy r r n he l m e as d u n T M A sa c em olc e a d AB2m on pe b a c d po y r b e po a or e ul n om e hc c ai w o sn ec r o lc g o n rw ih ont nst igl a b xy i r up a d
超 支化 聚 酯 G , G 。采 用相 转移 催 化 剂 , 该 种 超 支 化 聚 酯 钾 盐 与 环 氧 氯 丙 烷 发 生 酯 化 反 应 的 型环 氧 树 脂 G 与 G 。采 用红 外光 谱 (R 、 胶 渗 透 色谱 法 ( C 、HNMR等 方 法对 其 结 构 进 行 了 表征 。 结 I)凝 GP )
o ane e c i e w e n TM A nd A B2m o m e n e c i e wee 1 a d T M A e pe tv l ih fe e tmol a i bt i d by r a ton b t e a no ra d r a ton b t nG n r s c ie yw t dif r n e r to. U sn a et a f rc t l s e w e pih1 oh rn a ot s athy er a c d p y e ,hy r a h d e oxypolm e f ig ph s r nse a a y tb t ene c or yd i nd p a h s l p br n he ol m r pe br nc e p y ro G l a d G2 was s t e ie n yn h sz d. The s r t r o c swasc r c e ie ig I tuc u e ofpr du t ha a t rz d by usn R, G P a d H N M R. The r s t h C n e uls s ow t atG1 nd G2ha e n r o r l tv o e u a eghtdit i ton w ih 1 00 nd 1 h a v a r w e a ie m l c l rw i s rbu i t . 8 1a .01 0 r s e tv l t e I s w st tt e 1 e p c i ey h R ho ha h hy er a ch d e p br n e pox ol e sf m e . y p ym ri or d Ke r : H y er a he ol e  ̄ Pha e t a s e H y er a c d e xy r sn y wo ds p br nc d p ym r s r n f r p br n he po e i

ab2型单体合成超支化聚合物

ab2型单体合成超支化聚合物

ab2型单体合成超支化聚合物1.概述ab2型单体合成超支化聚合物是一种新型聚合物材料,具有非常广泛的应用潜力。

本文将详细介绍ab2型单体合成超支化聚合物的合成方法、结构特点以及应用前景。

2.合成方法ab2型单体合成超支化聚合物的合成方法主要包括以下几种:(1)水热法:利用高温高压条件下,将ab2型单体进行水热反应,经过适当时间的反应,即可得到超支化聚合物;(2)溶剂热法:将ab2型单体置于有机溶剂中,在高温条件下进行热聚合反应,得到超支化聚合物;(3)原位合成法:通过在ab2型单体中引入适当的引发剂或交联剂,并在适当条件下进行聚合反应,得到超支化聚合物。

3.结构特点ab2型单体合成超支化聚合物具有以下结构特点:(1)三维网状结构:由于ab2型单体的特殊结构,超支化聚合物具有较为均匀的三维网状结构,具有较高的孔隙率和比表面积;(2)多孔结构:超支化聚合物具有较多的孔隙结构,有利于吸附和催化反应的进行;(3)可控性:通过合适的合成方法和反应条件,可以控制超支化聚合物的孔隙大小、孔隙分布以及表面性质。

4.应用前景ab2型单体合成超支化聚合物具有广泛的应用前景,主要包括以下几个方面:(1)吸附材料:由于超支化聚合物具有多孔结构和较大的比表面积,可以作为优良的吸附材料,用于水处理、气体分离、废水处理等领域;(2)催化材料:超支化聚合物可作为载体材料,加载适当的催化剂后,用于化学反应中,具有良好的催化活性和选择性;(3)功能材料:超支化聚合物还可以用于制备功能性材料,如药物载体、光学材料、传感材料等。

5.结论ab2型单体合成超支化聚合物具有独特的结构特点和广泛的应用前景,是一种非常有发展潜力的新型聚合物材料。

在未来的研究中,可以进一步探索其合成方法和改性方法,拓展其在吸附、催化、功能材料等领域的应用。

以上就是关于ab2型单体合成超支化聚合物的相关介绍,相信本文可以帮助您更好地了解这一领域的知识。

感谢您的阅读!经过对ab2型单体合成超支化聚合物的介绍,我们不难发现,这种材料具有非常广泛的应用前景和发展潜力。

高性能环氧树脂的合成与表征

高性能环氧树脂的合成与表征

高性能环氧树脂的合成与表征环氧树脂作为一种重要的聚合物材料,在许多领域都有着广泛的应用。

它的出色性能使其成为粘合剂、涂料和复合材料等制品中的重要组成部分。

然而,为了满足不断提高的性能要求,研究人员一直在努力开发高性能环氧树脂。

本文将介绍高性能环氧树脂的合成与表征的一些关键技术和方法。

首先,关于高性能环氧树脂的合成。

合成高性能环氧树脂需要选择合适的原料和反应条件。

例如,选择具有高反应活性和良好热稳定性的环氧单体是合成高性能环氧树脂的关键之一。

此外,为了提高树脂的性能,可以通过引入功能性团来改变环氧树脂的化学结构。

例如,引入芳香类团可以提高树脂的热稳定性和机械强度,引入醚键可以提高树脂的柔韧性和耐化学性。

通过合理设计合成方案,可以获得性能更优越的高性能环氧树脂。

其次,关于高性能环氧树脂的表征。

表征环氧树脂的性能可以从物理性能和化学性能两个方面进行。

物理性能的表征主要包括热性能、力学性能和电性能等。

例如,热性能可以通过热分析仪来测量树脂的热稳定性、玻璃化转变温度和热膨胀系数等指标;力学性能可以通过万能试验机测量树脂的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度等指标;电性能可以通过表面电阻和体积电阻等测试方法来测量。

化学性能的表征主要包括耐溶剂性、耐化学药剂性和耐腐蚀性等。

通过一系列的测试方法,可以全面了解高性能环氧树脂的性能特点。

此外,在高性能环氧树脂的合成与表征过程中,还需要注意几个关键问题。

首先是合成条件的优化。

合成条件的不同会对树脂的性能产生影响,因此需要根据具体要求进行合成条件的选择和优化。

其次是表征方法的选择。

不同的性能指标需要采用不同的测试方法进行表征,因此需要根据具体要求选择合适的测试手段。

此外,还要防止实验中的测量误差对结果的影响,提高实验的准确性和可重复性。

最后是对结果的分析和解读。

通过对实验结果的分析和解读,可以更好地了解高性能环氧树脂的性能特点和优劣势。

综上所述,高性能环氧树脂的合成与表征是一个复杂而重要的研究领域。

环氧树脂的合成方法

环氧树脂的合成方法

环氧树脂的合成方法环氧树脂的合成方法一、引言环氧树脂是一种具有广泛用途和很高价值的合成材料,常常被用于制作耐磨、耐腐蚀、绝缘和粘合材料等。

环氧树脂是一种含有环氧基团的聚合物,通常是由环氧化合物和含有酸酐或酸酐类似物的反应物共聚而成。

环氧树脂的分子结构有多种形式,可根据其骨架结构及分子中环氧基团的数量的不同分为不同的类型,如低分子量环氧树脂、中分子量环氧树脂和高分子量环氧树脂等。

环氧树脂的性能是决定其使用价值的重要因素,包括材料的硬度、强度、耐热性、耐化学性等。

在合成环氧树脂时,需要选择合适的原料和配方,并进行合适的反应条件控制。

二、环氧树脂的合成方法1. 环氧化合物与芳香族酸酐类化合物的缩合反应环氧化合物与芳香族酸酐类化合物的缩合反应是目前最常用环氧树脂制备方法之一。

在该反应中,通常使用的环氧化合物有环氧丙烷、环氧苯、环氧二甲苯等,而芳香族酸酐类化合物则包括苯酐、邻苯二酐、萘酐等。

其反应机理如下图所示:该反应是一种酸催化反应,催化剂通常是为酸性的有机化合物,如苯磺酸、草酸、丁二酸等。

由于缩合反应中的分子量较小(通常为数千),因此合成所得的环氧树脂主要是低分子量的。

2. 脂肪族酸异氰酸酯与环氧化合物的加成反应脂肪族酸异氰酸酯与环氧化合物的加成反应是一种常用的高分子量环氧树脂制备方法。

在该反应中,通常使用的脂肪族酸异氰酸酯有双氰酸乙酯、双氰酸辛酯等,而环氧化合物则包括环氧丙烷、环氧苯、环氧二甲苯等。

其反应机理如下图所示:该反应是一种亲电加成反应,其反应速率与环氧基团含量有关。

由于加成反应的分子量较大(通常为几千到几万),因此合成所得的环氧树脂主要是高分子量的。

3. 环氧化合物与羧酸的加成反应环氧化合物与羧酸的加成反应也是一种常用的环氧树脂制备方法。

在该反应中,通常使用的环氧化合物有环氧丙烷、环氧苯、环氧二甲苯等,而羧酸则包括丙酸、马来酸、环己烯-1,2-二酸等。

其反应机理如下图所示:该反应是一种亲电加成反应,由于加成后的环氧基团含量低,其所得环氧树脂主要是低分子量的。

超支化环氧化合物的合成与应用

超支化环氧化合物的合成与应用

s三代超支化环氧化合物的环氧值达到03 o 10g ; .2m l 0 。其 /
中端羟 基超支化 聚酯 是 由 A B 单体——二 羟 甲基丙 酸 的 白
缩聚制 得 , 并利用 乙氧基 季戊 四醇为内核分子以控制超支 化
聚酯 的分子量及其分布 。 四川大学赵凌等 采用 A +B 多支化 开环 聚合 法以偏 1 , 苯三酸酐和环 氧氯丙 烷 为原 料制 备 了端 羟基 超 支化 聚酯 。 该聚酯的端基 中含有与羟基相邻 的氯 甲基 , 可在碱作 用下对
2 1 环 氧 氨 丙 烷 间接 法 .
聚 、 缩合 乙烯基 聚合 、 自 多支化 开环 聚合 等方 法合成 大量 不 同结构 、 同种类 的超支 化聚合 物 , 其应 用 于聚合 物共 不 并将
混、 聚合物膜 、 共轭高分子材料 、 涂料及生物与医用材料等 诸 多领域 。
在环氧树脂 ( P 分 子 中引入 超支化 的分 子结 构 , 为 E ) 则
探索 E P的合成 、 改性 与应用 , 以及寻求性 能更 为优异 的 E P 和提高 E P基 复 合 材料 的 综合 性 能 提供 了一 条新 的途 径。
超支化环氧化合物 的合 成与 应用 已经引起 了人们 的极 大兴
趣。笔者现介绍超支化环氧 化合 物的基本概念 、 结构 与性 能 特点 , 并对 国内外超 支化环氧化合物 的合成 与应用 的研究进
展进行综述 。 1 超支化 环氧化合物的结构与性 能特点
料易得 、 反应条件不苛刻 且易 于控制 而成为一 条经 济易行 、
能适合于 工业 生产 与应用的合成途径 。 瑞 士 P rop公司研制 的 B h m 系列 超支 化环氧 化合 es r t oo 物 是 以端羟基 的超支 化聚酯 与环氧 氯丙烷反 应后在 强碱 条件下 脱去氯化氢而制得 的。在 2 % 下测得 其二代 超支化 3 环 氧化合物的环氧值达到 0 3 o 10g粘度为 2 , a・ .5m l 0 , / 14P

超支化聚合物增韧环氧树脂

超支化聚合物增韧环氧树脂

的韧性得以提高。
3 超支化聚合物增韧

因为超支化环氧树脂HTDE-2的最大径向尺寸属于

纳米级,且分子链结构与E51相似,能有效地均匀分散 在E51体系中,而且具有一定的相对分子质量和分子尺
增 寸.固化时分子周围的环氧基参与反应,分子周围未关

环的轻基受力而取向,以及分子内部本身存在大量空 穴,这样在整个体系中有微观相分离或空间范围的不
增 均匀性,且两相结合强,受力时产生屈服形成凸棱状,
韧 机
并有部分脱落形成“丝状物”,吸收能量而具有增韧 作用.刚性偏苯三酸醋基团相当于原位均匀分散的有机 刚性粒子,起到增强作用,因此杂化树脂基体中,超
理 支化环氧树脂具有增韧增强作用.
3 超支化聚合物增韧
超支化 粒子与 基体有 较强的 原因
原 空穴理论 因 原位增强增韧机理
超支化粒子与基体有较强的相互作用 扭曲空间的存在
3 超支化聚合物增韧

空穴化理论是指在低温或高速形变过程中,在三

维应力作用下,发生橡胶粒子内部或橡胶粒子与基体 界面层的空穴化现象。该理论认为:橡胶改性的塑料
理 在外力作用下,分散相橡胶颗粒由于应力集中,导致
1 基本概念
增韧
BACK
环氧树脂的增韧研究是环氧树脂改性研究中的重 要组成部分。
环氧树脂增韧改性方法包括化学改性和物理改性。
化学改性
化学改性是通过改变交联网络 的化学结构(如在交联网络中加 入“柔性段”)以提高网链分子 的活动能力或增加交联点间距 或者控制分子交联状态的不均 匀性来形成有利于塑性变形的 非均匀结构来实现增韧。
3 超支化聚合物增韧
超支化聚合物
超支化聚合物分子结构虽没有树形分子完美,但 它的合成采用一步法或准一步法,合成方法简单,无 需繁琐耗时的纯化与分离过程,大大降低了成本。

环氧树脂的合成原理

环氧树脂的合成原理

环氧树脂的合成原理环氧树脂是一类聚合物,其合成原理是通过环氧化反应来构建环氧结构。

具体来说,环氧树脂的合成通常包括三个步骤:原料选择、环氧化反应和后处理。

在原料选择方面,环氧树脂的合成通常需要选择两种主要原料:环氧化合物和硬化剂。

环氧化合物是环氧树脂的主体结构单元,通常是含有环氧基的碳原子链或环状结构的化合物。

硬化剂是与环氧化合物反应生成交联结构的成分,通常是多元醇或多胺化合物。

根据具体的需求,还可以添加稀释剂、促进剂、颜料等其他成分。

在环氧化反应中,环氧化合物与硬化剂发生反应,生成交联结构。

一般情况下,环氧化合物是通过将含有双键的化合物与过氧化物进行反应,实现环氧基的引入。

常见的环氧化合物原料包括环氧乙烷、环氧丙烷等。

而硬化剂则是通过与环氧化合物中的环氧基发生开环反应,产生新的交联结构。

这个过程通常需要使用催化剂,例如胺或酸等。

环氧化反应的主要机理是通过环氧基的开环反应。

在反应过程中,环氧化合物中的环氧基发生开环,将碳原子链扩展为更长的线性结构。

硬化剂中的活性氢原子与环氧基进行反应,形成氧杂环四面体结构,从而形成交联结构。

这种交联网络使得环氧树脂具有良好的力学性能和热稳定性。

在合成完成后,还需要进行后处理,包括热固化和涂层等过程。

热固化是通过加热使环氧树脂形成坚固的耐高温的网络结构。

温度和时间是控制热固化过程的主要参数,可以根据具体的需要进行调整。

涂层是将热固化的环氧树脂涂覆在物体表面形成保护层,提高物体的耐腐蚀性和耐磨性。

总的来说,环氧树脂的合成原理是通过环氧化反应构建环氧结构,并通过热固化和涂层等后处理步骤来提高性能和使用特性。

这种材料具有良好的机械性能、化学稳定性和耐高温性能,因此被广泛应用于涂料、粘合剂、绝缘材料等领域。

超支化—线性聚合物的合成、表征及其应用

超支化—线性聚合物的合成、表征及其应用

超支化—线性聚合物的合成、表征及其应用超支化—线性聚合物的合成、表征及其应用一、引言聚合物材料在现代化学和工程领域得到广泛应用。

线性聚合物是其中一类常见的聚合物,它的链式结构使得聚合物具有各种有用的性质。

然而,随着科学技术的进步,人们对于聚合物材料的要求也越来越高。

在这样的背景下,超支化聚合物应运而生。

超支化聚合物不仅具有线性聚合物的性质,还具有分支结构。

本文将对超支化聚合物的合成、表征及其应用进行详细探讨。

二、超支化聚合物的合成方法1. 核心壳聚合法核心壳聚合法是制备超支化聚合物的一种常用方法。

首先,选择一个合适的核心物质作为起始物,然后在核心物质表面进行聚合反应,使得聚合物链延伸出来,形成分支结构。

最后,通过适当的化学反应将聚合物链与核心物质连接起来,形成超支化聚合物。

2. 多功能单体聚合法多功能单体聚合法是超支化聚合物的另一种制备方法。

在这种方法中,选择含有多个反应基团的单体作为原料,通过聚合反应将其聚合成分支结构,形成超支化聚合物。

该方法的优点在于合成过程相对简单,且可以通过调整单体结构来控制超支化聚合物的分支密度和分子量。

三、超支化聚合物的表征方法1. 分子量测定超支化聚合物的分子量是其性能的重要指标之一。

常用的分子量测定方法包括凝胶渗透色谱法(GPC)和核磁共振波谱法(NMR)。

GPC通过测量聚合物分子在溶液中的流动行为来计算其摩尔质量分布,而NMR则通过测量氢、碳等原子核的共振峰来推断聚合物的结构和分子量。

2. 结构表征超支化聚合物的结构可以通过核磁共振波谱法、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)等方法来表征。

核磁共振波谱法可以通过测量氢、碳等原子核的共振峰来推断聚合物的结构;而FTIR则可以通过测量聚合物中的功能基团振动来了解其结构。

四、超支化聚合物的应用1. 高分子材料领域超支化聚合物在高分子材料领域中具有广泛的应用前景。

由于其分支结构的存在,使得超支化聚合物具有更大的分子链交联能力和强度。

环氧树脂的化学合成及其应用研究

环氧树脂的化学合成及其应用研究

环氧树脂的化学合成及其应用研究环氧树脂是一种重要的高分子材料,其化学合成与应用研究一直是化学领域的热点之一。

本文将从环氧树脂的化学结构、合成方法以及应用方面进行详细探讨。

一、环氧树脂的化学结构环氧树脂是一种含有环氧基(-CH2-CH2-O-)的高分子材料,它的基本结构如下图所示:(图1 环氧树脂的基本结构)环氧树脂的分子中含有多个环氧基,这些环氧基可以与胺、酸等官能团反应,形成稳定的化学键,从而赋予环氧树脂优异的性能。

通常情况下,环氧树脂的化学结构比较复杂,其中包含不同类型、不同长度的碳链以及多种不同的官能团。

二、环氧树脂的化学合成目前,环氧树脂的合成方法非常多样。

下面介绍一种比较常见的环氧树脂合成方法。

1. 用环氧化物和酚或胺类化合物制备环氧树脂将环氧化物(如环氧丙烷)与酚或胺类化合物在催化剂的作用下反应,生成环氧树脂。

该方法易于操作、反应条件温和,因此被广泛应用于环氧树脂的合成中。

2. 用醋酐和多羟化合物制备环氧树脂将醋酐、多羟化合物和碱催化剂混合在一起,在适当的温度下反应即可生成环氧树脂。

类似地,也可以用醇或醛代替醋酐。

3. 其他方法此外,还有许多其他的环氧树脂合成方法,如酸催化法、微乳液聚合法、尿素乙醇胺法等等。

每种方法都有其特有的优势和适用范围,研究人员可以根据实际需要选择合适的方法。

三、环氧树脂的应用研究由于其优异的性能,环氧树脂被广泛应用于电子、航空航天、汽车、涂料等领域。

以下介绍环氧树脂在不同领域的应用研究情况。

1. 电子领域在电子领域,环氧树脂的主要应用是制备电子封装材料和印制电路板。

由于环氧树脂具有优异的耐热性、耐化学性和机械强度,使得它成为电子封装材料的首选。

同时,它的高绝缘性也使得它被广泛应用于印制电路板的制造中。

2. 航空航天领域在航空航天领域,环氧树脂被广泛应用于制造航空器的结构材料和涂层材料。

与传统的金属材料相比,环氧树脂具有重量轻、强度高等优点,可以为飞机的减重和性能提升做出重要贡献。

环氧树脂合成原理

环氧树脂合成原理

环氧树脂合成原理环氧树脂是一种重要的高分子材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。

环氧树脂的合成原理是指通过特定的化学反应将环氧基团与含有活泼氢的化合物发生开环反应,形成环氧树脂分子链的过程。

环氧树脂的合成原理主要包括环氧化、缩合和固化三个阶段。

首先,环氧树脂的合成通常是从环氧化合物开始的。

环氧化合物是一类分子中含有两个或多个环氧基团的化合物,常见的环氧化合物有环氧乙烷、环氧丙烷等。

在合成环氧树脂的过程中,环氧化合物首先与含有活泼氢的化合物发生环氧化反应,活泼氢可以来自于酚类、醛类、酮类等化合物。

环氧化反应是环氧树脂合成的起始阶段,也是决定环氧树脂性能的重要环节。

其次,环氧树脂的合成还包括缩合反应。

在环氧化合物发生环氧化反应后,得到的产物往往是含有羟基的化合物。

这些含有羟基的化合物会在一定的条件下发生缩合反应,形成环氧树脂的前体物。

缩合反应是环氧树脂合成过程中的关键步骤,它决定了环氧树脂分子链的长度和结构,直接影响到环氧树脂的性能和用途。

最后,环氧树脂的合成还需要进行固化处理。

在环氧树脂的应用中,为了使其具有良好的力学性能和化学稳定性,通常需要将其与固化剂进行反应,形成三维网络结构。

固化反应是环氧树脂合成的最后一个阶段,通过固化反应可以使环氧树脂分子之间形成交联结构,从而提高环氧树脂的硬度、强度和耐热性能。

总的来说,环氧树脂的合成原理是一个复杂的化学过程,需要精确控制反应条件和原料配比,才能得到具有良好性能的环氧树脂产品。

通过对环氧化、缩合和固化三个阶段反应的深入研究,可以进一步优化环氧树脂的合成方法,提高环氧树脂的品质和性能,拓展其在各个领域的应用范围。

环氧树脂作为一种重要的高分子材料,其合成原理的研究和应用具有重要的科学意义和工程价值。

超支化聚合物材料的合成与应用

超支化聚合物材料的合成与应用

超支化聚合物材料的合成与应用超支化聚合物材料是一种具有特殊分子结构的高分子材料,由于其独特的性能和多样的应用领域,近年来备受关注。

本文将探讨超支化聚合物材料的合成方法以及其在不同领域的应用。

一、超支化聚合物材料的合成方法1.1 自由基聚合法自由基聚合法是一种常用的合成超支化聚合物的方法。

这种方法通常通过引入多官能团单体来引发自由基聚合反应,并利用交联剂连接单体分子,形成三维高分子网络结构。

自由基聚合法合成的超支化聚合物材料具有良好的热稳定性和机械性能。

1.2 离子聚合法离子聚合法是一种利用正离子或负离子进行聚合反应的方法。

这种合成方法可以控制聚合过程中聚合度和分子结构的分布,从而得到具有特定性能的超支化聚合物材料。

例如,通过调整离子聚合反应的溶剂和温度,可以制备出具有不同孔隙结构和比表面积的超支化聚合物。

1.3 点阵聚合法点阵聚合法是一种利用模板分子在聚合过程中形成点阵结构的方法。

通过选择合适的模板分子和单体,可以合成出具有高度有序结构和特殊功能的超支化聚合物材料。

点阵聚合法合成的超支化聚合物具有较大的孔隙尺寸和高的孔隙度,可应用于催化剂、吸附剂等领域。

二、超支化聚合物材料的应用领域2.1 环境污染治理超支化聚合物材料由于其良好的吸附性能和稳定性,被广泛应用于环境污染治理领域。

例如,通过改性超支化聚合物材料吸附剂,可以高效地去除废水中的重金属离子和有机物污染物,具有良好的应用前景。

2.2 电子器件超支化聚合物材料在电子器件领域也有广泛的应用。

由于其低介电常数和高绝缘性能,超支化聚合物材料常用于制备电容器、绝缘层和光学波导等元件。

此外,超支化聚合物材料还可作为电子器件中的填充材料,改善器件的可靠性和稳定性。

2.3 药物传递超支化聚合物材料在药物传递领域具有广泛的应用前景。

由于其多孔结构和高比表面积,超支化聚合物材料可作为药物载体,控制药物的释放速率和方向,提高药物的生物利用度和疗效。

2.4 功能性涂料超支化聚合物材料通过控制其分子结构和交联方式,可制备出具有特殊功能的涂料。

超支化聚合物的合成及应用

超支化聚合物的合成及应用

超支化聚合物的合成及应用超支化聚合物是指在单个分子中具有超支链结构的聚合物,它们具有独特的结构和性能,可用于多种应用,如防护、储存和导电等。

本文将首先讨论超支化聚合物的合成方法,然后介绍其应用。

一、超支化聚合物的合成1.以水热法合成水热法是一种常见的聚合物合成方法,通过控制水的温度、pH值和时间来实现聚合物的合成,广泛用于制备超支化聚合物。

水热法操作简便,但在合成过程中需要考虑防止水解反应,因此,需要使用低温、低pH和高浓度的酸类试剂,以降低水解反应的发生率。

2.以溶剂析出法合成溶剂析出法是指在溶剂中将聚合物构建起来,然后将溶剂析出,从而得到目标聚合物。

溶剂析出法可以避免水解反应的发生,可以控制聚合物的构建过程,是制备超支化聚合物的重要手段。

3.以硫醚氧化法合成硫醚氧化法是一种常用的聚合物合成方法,可以用于制备超支化聚合物。

该方法可以使用低温、低pH和高浓度的酸类试剂,从而避免水解反应的发生。

4.以高分子间交联法合成高分子间交联法是一种常用的聚合物合成方法,可以用于制备超支化聚合物。

该方法可以使用不同的有机溶剂,从而控制聚合物的构建过程,避免水解反应的发生,并有效控制聚合物的结构和性能。

二、超支化聚合物的应用1.用于防护超支化聚合物具有优异的力学性能,可以用作防护材料,可以有效抵御外界的冲击和温度变化。

此外,超支化聚合物具有良好的耐久性,可以有效保护它们所覆盖的物体免受外界环境的影响。

2.用于储存超支化聚合物具有良好的耐湿性和耐腐蚀性,可以用作储存容器,可以有效保护它们所储存的物质免受湿气和污染的影响。

3.用于导电超支化聚合物具有优异的电导性能,可以用作导电材料,可以有效将电能传输到目标位置。

此外,超支化聚合物还具有良好的耐热性和耐化学性,可以有效承受电路中的高温和腐蚀性物质的影响。

综上所述,超支化聚合物具有优异的结构和性能,可以用于多种应用,如防护、储存和导电等。

现有的超支化聚合物合成方法有水热法、溶剂析出法、硫醚氧化法和高分子间交联法,可以根据应用需求选择不同的方法来制备超支化聚合物。

超支化环氧树脂合成与结构研究_吴璧耀

超支化环氧树脂合成与结构研究_吴璧耀

(3) 丙烷即得超支化聚脂型环氧树脂 G 1′, G 2′。 1. 3 表 征 数均相对 分子质量和重均相对分 子质量是以 T H F 为试剂 , P S 为标准物 , 在 W aters 244 GP C LC 色谱仪上测定 , 流速 1. 0 mL / min 。1H N M R 谱是 在 Varian - M ercury 300 核磁谱仪上测定 , 溶剂是 CDCl3 。 F T IR 测试用丙酮作溶剂配制成极稀溶液
1. 2 合 成 1. 2. 1 A B2 单体的合成 向带有搅拌器 、温度计和 回流冷凝器的三口烧瓶中加入等物质的量的偏苯三 甲酸酐 、乙二醇 , 一定量溶剂和少量催化剂 , 开动搅 拌 , 加热升温至 120 ℃反应 3 h , 然后减压蒸馏除去 溶剂 , 得到一种淡黄色固体 。 A B2 单体的合成反应 如式(1)所示 。
第 2 0 卷 第 1 期 石 油 化 工 高 等 学 校 学 报 V ol . 2 0 No . 1 2007 年 3 月 JO U RN A L O F P ET ROCH EM ICA L UN IV ERSIT IES M ar. 2007
2. 3 超支化聚脂型环氧树脂表征 超支化聚酯及其环氧化的超支化聚酯的红外光 谱见图 3 。超支化聚酯 G 2 谱图中 3 437 cm - 1 处的 吸收峰为羧基 中的 —O H 吸收峰 , 2 960 cm - 1 处为 分子 链中 烷基 吸 收峰 (—CH 2 — , —CH —), 1 726 cm - 1 为 —C O 特征吸收峰 , 754 cm - 1 是苯环特征 吸收峰 。而在超支化环氧树脂 G 2′谱图中的 915. 36 cm - 1 附近呈现环氧基团特征吸 收峰 。 化学测定的 结果表明 :该树脂的环氧值为 0. 330 , 而其理论值为 0. 399 。 这些事实表明 :利用相转移催化得到了末端 带有环氧基团的超支化聚酯 。 但是由于图 3 中 G 2′ 曲线中仍存在有 3 437. 30 cm -1 处的弱峰 , 这表明由 于体积位阻效应 , 该环氧化反应还不完全 , 部分环氧 基已开环形成了羟基所致 , 其结构如式(4)所示 。

环氧树脂合成

环氧树脂合成

环氧树脂合成
环氧树脂是一种重要的高分子材料,其具有优良的物理性质和化学性质,广泛应用于涂料、粘合剂、复合材料等领域。

环氧树脂的合成方法有多种,下面将介绍其中几种常见的合成方法。

1. 酚酞法
酚酞法是一种传统的环氧树脂合成方法,其原理是通过酚和酞反应生成间苯二酚,在间苯二酚和环氧化剂(如环氧丙烷)反应得到环氧树脂。

这种方法简单易行,但由于生成的间苯二酚难以纯化,所以得到的环氧树脂品质较差。

2. 芳香胺法
芳香胺法是另一种常见的环氧树脂合成方法,其原理是通过芳香胺和芳香二羰基化合物反应得到芳香胺-芳香羰基中间体,在中间体和环氧化剂反应得到环氧树脂。

这种方法可以得到高品质的环氧树脂,但需要使用较多的溶剂和催化剂,对环境造成一定影响。

3. 酸催化法
酸催化法是一种新型的环氧树脂合成方法,其原理是通过酸催化剂促进芳香胺和芳香二羰基化合物反应生成中间体,在中间体和环氧化剂反应得到环氧树脂。

这种方法具有反应速度快、产率高、操作简便等优点,但需要使用强酸催化剂,对设备要求较高。

4. 环氧丙烷法
环氧丙烷法是一种直接用环氧丙烷与多元醇或多元胺反应得到的环氧树脂。

这种方法具有简单易行、产率高、品质好等优点,但需要使用大量的环氧丙烷,成本较高。

总体来说,不同的合成方法各有优缺点,可以根据具体需要选择适合的方法。

在实际应用中,还可以通过改变配方、添加助剂等方式来改善环氧树脂的性能。

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材料研制与机理超支化环氧树脂的合成与表征张建科陈立新吕红映(西北工业大学理学院应用化学系陕西西安710072)摘要:本文以偏苯三甲酸酐和一缩二乙二醇为原料,分别用一步法和“准一步法”合成了超支化聚酯G2,并对用两种方法合成的超支化聚酯G2的性能进行了比较。

结果表明,用准一步法合成的超支化聚合物的结构比较理想。

以准一步法合成的二代聚酯G2为原料,采用两步法合成了超支化环氧树脂G2′,并研究了开环反应和闭环反应的影响因素,确定了最佳合成工艺为:催化剂用量0.5%,温度65℃,开环时间6小时,脱HCl 试剂为40%的NaOH水溶液,闭环时间1.5小时。

通过比较G2和G2′的红外谱图可知,超支化聚酯G2中引入了环氧基团。

关键词:超支化;环氧树脂;聚酯;合成0 前言超支化聚合物由于高度支化结构和大量的活性端基的存在以及分子之间较少的缠绕从而具有不易结晶、高溶解性、低粘度以及较高的化学反应活性等优点[1,2]。

超支化聚合物的合成按聚合过程来分可分为一步法和“准一步”法。

一步法[3]指一次性将所需的单体、催化剂投入反应釜合成所需聚合物。

这种方法简单,所得聚合物的分子量分布较宽,所》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《》《《完成产品的制作。

热压成型过程存在铜箔与半固化片、半固化片相互之间多个界面,层合材料的结构特点使其具有较弱的层间性能。

这将影响覆铜板的各项性能,特别是剥离强度、浸焊性、耐热冲击性能、热分层时间(T288,T300)、热膨胀系数、尺寸稳定性、平整度、层间剪切强度、层间拉伸强度等。

因此,该工艺过程一定要慎重处理。

真空热压成型技术,晶须取向穿刺等技术的使用,各工艺参数(压力、温度、时间)的合理设计,熔融时间、流动窗口的控制等都是为了增加或改善层间、界面间的润湿、扩散、渗透、交联反应、界面结构、界面结合状态及性能。

从而大大提高覆铜板的整体综合性能。

3 小结本文概要介绍了无铅兼容覆铜板的设计原理、设计基本思想和设计过程;介绍了复合材料设计中原材料、基体树脂、增强材料的选择原则和覆铜板制造过程界面控制技术;较详细的介绍了无铅兼容覆铜板的设计、制造技术和无铅兼容覆铜板制造工艺关键技术及应注意的问题。

参考资料:[1] 祝大同,对日本在浸渍加工技术与设备方面创新的综述(上),印制电路信息2007.9[2] 祝大同,对日本在浸渍加工技术与设备方面创新的综述(下)印制电路信息2007.10[3] 祝大同,环氧-玻璃布基覆铜板结构组成界面粘接性的研究,覆铜板资讯2007.6[4] 师剑英,高耐热、低膨胀系数覆铜板开发思路,覆铜板资讯2008.1[5] 沃丁柱主编,复合材料大全,化学工业出版社,2000.[6] 胡保全编著,先进复合材料,国防工业出版社,2006.[7] 黄志雄编著,热固性树脂复合材料及其应用化学工业出版社,2006.[8] 曾黎明编著,功能复合材料及其应用,化学工业出版社,2006.[9] 张晓明编著,纤维增强热塑性复合材料及其应用化学工业出版社2006.[10] 周馨我编著,功能材料学,北京理工大学出版社2005.[11] 林尚安编著,高分子化学,科学出版社,1982.[12] 夏晓明编著,功能助剂,化学工业出版社,2004.[13] 史鸿鑫编著,化学功能材料概述,化学工业出版社,2006.以人们常常通过加入核单体的方法降低其分布,即通常所说的“有核一步法”。

“准一步”法[4]是指将部分反应单体和催化剂加入反应釜反应,反应一段时间后再加入剩余的单体和催化剂,这种方法得到的聚合物分子量分布较窄。

超支化聚合物的合成按反应机理来分可分为四种方法:(1)缩聚[5,6,7];(2)活性聚合[8];(3)开环聚合[9];(4)离子型聚合[10]。

超支化环氧树脂除了具有超支化聚合物的高溶解性、低粘度等特性之外,还具有环氧树脂高粘附力等优点。

这些使得超支化环氧树脂在许多方面显示出诱人的应用前景。

超支化环氧树脂按合成类型可分为:聚酯型[11];聚醚型[12];聚酯聚醚型[13];聚烷氢型[14]。

本文用偏苯三酸酐和一缩二乙二醇为原料采用一步法和“准一步”法合成出端羧基型的二代超支化聚酯G2。

以准一步法合成的二代聚酯G2为原料,再用两步法合成了聚酯型超支化环氧树脂G2′,并采用FTIR 和环氧值进行了表征。

1 实验部分 1.1 实验原材料偏苯三酸酐(TMA ),工业级,江苏正丹集团公司;一缩二乙二醇(DEG),分析纯,成都科龙化工试剂厂;N,N 二甲基甲酰胺(DMF),分析纯,天津富宇精细化工有限公司;对甲苯磺酸,分析纯,上海山浦化工有限公司;二甲苯(DMB ),分析纯,天津富宇精细化工有限公司;环氧氯丙烷(ECH ),分析纯,天津登峰化学试剂厂;四甲基溴化铵(CT-3),分析纯,成都科龙化工试剂厂;氢氧化钠,分析纯,郑州派尼化学试剂厂。

1.2 合成1.2.1 一步法合成超支化聚酯G2将TMA 和DEG(10:9摩尔比),溶剂DMF ,带水剂DMB 及少量的催化剂对甲苯磺酸加入到装有温度计,搅拌器,回流冷凝器的三口烧瓶中,在142℃下反应4个小时,然后减压蒸馏除去溶剂得到淡黄色的固体,粗产物经过甲醇/水沉淀、离心、真空干燥后得到浅黄色固体即超支化聚酯G2。

反应方程式如下:COHOC C O +CH 2O HOOH2CH 221.2.2 准一步法合成超支化聚酯G2(1)AB2单体的合成向装有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中加入等物质量的TMA 和DEG ,以及溶剂DMF ,开动搅拌至TMA 全部溶解后加热升温至 115℃反应 3 h ,然后减压蒸馏除去溶剂,所得到的粗产物用50℃的去离子水沉淀分离,真空干燥最后得到淡白色固体即AB2单体。

反应方程式如下:CO HO C O O O+CH 2OHOOH2CH 22COHO CO COH O OCH 2OOH2CH 22(2)第一代超支化聚酯G1的合成向装有温度计,搅拌器,回流冷凝器的三口烧瓶中加入TMA 和AB2单体(1:3mol)及溶剂DMF ,升高温度使其全部溶于DMF 中,再加入带水剂DMB及少量的催化剂对甲苯磺酸,于130℃下减压回流反应3个小时,然后减压蒸馏除去溶剂,得到淡黄色的固体。

粗产物经过甲醇/水沉淀、离心、真空干燥最后得到淡黄色固体G1。

O HOC O O3AB 2HOOCCOOHO OCH 2O CH 2OO 2COOHHOOCCOOHHOOCCO CO O CH 22O CH 2O22CO C O O CH 22O CH 2O2(3)第二代超支化聚酯G2的合成将第一代聚酯G1和AB2单体(1:6mol ),溶剂DMF 中,带水剂DMB 及少量的催化剂对甲苯磺酸加入到装有温度计,搅拌器,回流冷凝器的三口烧瓶中,于 140℃下减压回流反应3个小时,然后减压蒸馏除去溶剂得到淡黄色的固体,粗产物经过甲醇/水沉淀、离心、真空干燥最后得到淡黄色聚酯G2。

反应方程式如下:G 16AB 2C O OCH 2O CH 2O C O 22COOHCOOHHOOCHOOCC O OCH 2O CH 2O C O 22HOOCCOOHC O OCH 2O CH 2O C O 22COOHCOOHHOOCCOOHC O OCH 2O CH 2O C O 22HOOCC O OCH 2O CH2O C O 22COOHC O OCH 2O CH 2O C O 22C O OCH 2O CH 2O C O 22C O OCH 2O CH 2O C O 22C O OCH 2O CH 2O C O 221.2.3 超支化环氧树脂G2’合成本文采用两步法合成超支化环氧树脂,第一步先在季铵盐类催化剂的作用下使准一步法合成的二代聚酯G2与环氧氯丙烷发生开环反应,得到氯醚醇类聚合物。

第二步在碱性条件下使氯醚醇类聚合物脱HCl 发生闭环反应生成环氧基团,从而得到超支化环氧树脂G2’。

(1) 开环反应向装有搅拌器,温度计,回流冷凝器的三口烧瓶中加入少量的催化剂CT-3,计量比的ECH 和二代聚酯G2,于65℃的水浴中恒温反应6个小时,得到淡黄色聚合物氯醚醇。

开环反应方程式如下:G 2H 2C HCCH 2Cl OHH 2C O HCCH 2Cl OHH2C CH H 2COHClH2C CH H COHCl(2) 闭环反应以第二代聚酯G2中羧酸基团量的等摩尔配取40%的氢氧化钠水溶液,在减压条件下1小时内滴完氢氧化钠水溶液,再在减压条件下继续反应半小时,过滤除去生成的盐,加入去离子水水洗至溶液中性为止,减压蒸馏除去环氧氯丙烷,粗产物经甲醇/水沉淀、离心、真空干燥最后得到黄色至棕色的固体G2’。

反应方程式如下:C C H 2O O H2HC CH 2ClH 2C HC CH 2ClOHH2C CH H 2C Cl H2C CH H C Cl NaOH 2HC CH 2OC OOH 2C2-CH CH 2ClClH 2CCH H CCH 2O1.3 测试与表征环氧值参照HG2-741-72进行测定;酸值参照GB2895-82进行测定;FTIR 测试是利用美国NICDLET 公司的LSIOFTIR 谱仪采用直接涂抹方法,将所要测试的化合物涂覆在KBr 窗片上,分析所合成的聚合物的官能团;1H-NMR 是在AV300型超导核磁共振谱仪测定,采样时间为1.83S ,溶剂为丙酮。

2 结果与讨论 2.1 AB2单体的表征在图1中3445cm-1处出现-OH 的伸缩振动峰,2938.29 cm-1为烷基(-CH2-,-CH-)的伸缩振动峰,1690.64 cm-1处为C=O 的伸缩振动峰、1275.80 cm-1处为羟基的面内弯曲振动峰、1106.04 cm-1处是C-O 伸缩振动峰及1044.47 cm-1为-C-O-C-的不对称伸缩振动峰此外1776 cm-1和1860 cm-1处并未出现酸酐的特征吸收峰。

结合图 2 δ在12.1ppm 和11.2ppm 处出现的两个单峰为-COOH 的质子峰,δ在4.3ppm 处出现的三峰为-OH 中的质子峰。

综上可表明AB2单体的合成成功。

2.2 一步法和准一步法合成G2的性能比较 2.2.1 酸值比较两种方法合成超支化聚酯的酸值比较见表1。

wave numebers/cm-1图1 AB2单体的FTIR 图12108642δ(ppm)--OH--COOH图2 AB2单体的1H-NMR 图由表1中可以看出用准一步法合成的AB2单体、一代及二代聚酯的实测酸值与理论酸值相差很小,而用一步法合成聚酯的实测酸值112.8 KOHmg/g 与理论值255.0KOHmg/g 相差甚远。

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