论文部分内容阅读
本文对耐高温环氧树脂及其固化剂的研究进展进行了综述,将耐热官能团结构引入到环氧树脂固化剂中以及合成多官能度环氧树脂固化剂是最常见提高环氧树脂耐热性能的途径。在文献调研的基础上,设计并合成了一种同时含有刚性蒽环结构环氧树脂固化剂。以邻苯二甲醚和脂肪醛为原料,硫酸作为催化剂的条件下,通过Friedel-Crafts缩合反应合成蒽环结构的刚性耐热骨架,经过氧化、醇化以及胺化反应,将蒽环上引入固化官能团,得到蒽基醇胺类多官能团环氧树脂固化剂(称作THDHA)。采用乙醇对THDHA进行提纯后,通过红外和核磁对其结构进行了确认。利用DSC和TGA对THDHA固化环氧树脂(E-51)的固化物(E-51/THDHA)的热性能进行了较全面的分析,并与其他商品化环氧固化剂(DDS)进行比较,利用TG对E-51/THDHA固化物的热稳定性进行分析,并与其他参照体系CNE/DDM、 CNE/DDS和CNE/PN进行对比研究,结果表明E-51/THDHA固化物在氮气和空气中均有着较高的热稳定性。其中E-51/THDHA在空气中和氮气中的TGA结果表明E-51/THDHA固化物在氮气和空气中均有着较高的热稳定性。E-51/THDHA固化物在空气中和氮气中的降解温度分别为365℃和384.2℃,比其他体系高约20-30℃；800°C的氮气中的残炭率为27%,高于其他体系。采用动态热机械分析(DMA)检测方法对E-51/THDHA固化物的玻璃化转变温度进行了测试,在相同的测试条件下,相对于其他参照体系,E-51/THDHA的玻璃化转变温度(Tg=211°C)有一定幅度的提高。由于在固化剂中引入了憎水性的蒽环结构,对固化后的树脂的吸湿性进行了检测,结果表明固化剂THDHA固化后的树脂的吸湿性低于其他耐热型环氧树脂。固化后较优的热性能表明稳定的刚性蒽环结构加入到环氧树脂固化剂后,可以使固化后的树脂热耐性能提升,而且多官能团的引入大大提高了固化物的交联度。