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伴随着全球石油化工能源的紧缺,寻找可再生、低毒、低成本的生物质能源来探讨制备一系列聚氨酯、环氧和不饱和树脂等功能型聚合物的相关研究迫在眉睫。蓖麻油作为一种常见的非粮油料作物,在我国年产量近20万吨,因其分子结构中含有活性的双键、酯键和羟基进而使其颇受关注,目前已应用于塑料、涂料、胶黏剂和橡胶等领域。本文正是以蓖麻油为原料合成了互穿网络聚合物(IPN),阻燃型环氧、阻燃型乙烯基酯等功能型聚合物,为其在高性能功能型树脂开发应用领域提供借鉴。论文的主要研究内容如下:1.以蓖麻油(CO)为原料,经环氧化反应后制得环氧蓖麻油(ECO),再与甲苯二异氰酸酯(TDI)在80和150℃2种不同温度条件下进行固化得到2种不同的互穿网络聚合物材料,并对其分子结构和各项性能进行详细分析。研究结果表明:制备的2种IPN材料较未改性蓖麻油基聚氨酯相比,其拉伸强度、硬度和玻璃化转变温度均有明显提高;热重分析表明,2种IPN材料均具有良好的热稳定性,热初始分解温度均在280℃左右;结构分析表明高温150℃固化得到的材料中含有典型的聚氨酯-噁唑烷酮双重固化交联结构。2.以天然产物蓖麻油酸为原料,经环氧开环、闭环、开环加成、再酯化反应得到一种新颖的阻燃型生物基环氧固化剂(IDRAE)。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)和核磁氢谱(1H-NMR)表征生成产物的化学结构。并通过非等温扫描量热法来研究IDRAE的环氧固化行为;然后将IDRAE与甲基纳迪克酸酐(MNA)按照一定的配比与E51环氧树脂固化并得到一系列结构融合阻燃型环氧聚合物材料;并对其各项性能进行了详细分析。研究表明:IDRAE60/MNA40配比固化的环氧聚合物具有最佳的综合拉伸力学性能(34.21MPa,93.87%),且随着IDDRA含量的增加,材料的拉伸强度逐渐降低,而其断裂伸长率则逐渐升高,环氧固化材料的极限氧指数(LOI)由22.5%增加至23.8%,材料的玻璃化转变温度由60.40降到17.33℃,由此证明环氧固化剂IDRAE的添加可显著提高固化材料的韧性和阻燃性能。固化行为研究表明IDRAE/E51固化体系表观活化能Ea为113.21kJ/mol,其最佳反应条件为130℃/2h+160℃/3h,在130℃固化15min固化度高达86.40%。3.以蓖麻油为原料合成一种新颖的阻燃型乙烯基酯树脂单体(MDRAE),为提高树脂固化物刚性并扩展其应用领域,又合成了一种全新的阻燃型双戊烯基乙烯基酯树脂单体(MDDMD),FT-IR和1H-NMR结构分析表明目标产物均已成功制备,进而将2种树脂单体按照特定比例与稀释剂PDA混合,通过热固化方式得到系列乙烯基酯共聚物,并对其综合性能进行了详细分析。研究结果表明,所有共聚物的极限氧指数均高于23%,MDRAE20/MDDMD50/PDA30配比固化的共聚物具有最佳的综合拉伸力学性能(8.7MPa,20.3%),且随MDRAE含量的增加,共聚物的拉伸强度逐渐降低,而其断裂伸长率则逐渐升高,最高可达35.5%,硬度从40.2降到5.1HD;TGA结果表明所有共聚物均具有优良的热稳定性,其初始分解温度均达到270℃;由此证明MDRAE的添加可明显提高共聚体系的韧性,且共聚体系均具有优良的阻燃和热稳定性能。