液晶环氧树脂的合成及其固化行为的研究

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本文以联苯二酚和对羟基苯甲酸为原料,合成了联苯与芳香酯型液晶环氧树脂4”-环氧丙氧基苯甲酸4-环氧丙氧基联苯-4’-酯(EBPEPC)。利用傅立叶变换红外分析仪(FT-IR)、核磁共振仪(1H NMR)、元素分析(EA)、热重分析仪(TG)等对所合成的液晶环氧树脂的结构与物理性能进行了系统表征。以差示量扫描热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)为检测手段,对其热行为和液晶性质进行了分析。实验结果表明,EBPEPC为双向转变向列型液晶。   分别以对二氨基二苯甲烷(DDM)和4,4’-联苯二胺(BPDA)作固化剂,以DSC为主要手段研究了EBPEPC的固化动力学,采用等转化率的方法得到了表观活化能和反应速率随反应转化率变化的曲线。EBPEPC/DDM体系固化反应的最高活化能Ea,max为64.82KJ/mol,平均活化能Ea,average为42.62 KJ/mol;EBPEPC/BPDA体系固化反应的最高活化能Ea,max为63.55KJ/mol,平均活化能Ea,average为41.21 KJ/mol。   利用偏光显微镜对EBPEPC/DDM体系和EBPEPC/BPDA体系的固化过程和固化产物进行了观察。结果发现,EBPEPC/DDM的固化物表现出香蕉B7相的近晶型织构,而EBPEPC/BPDA体系为线状、丝状和纹影状的向列型织构。   对两种体系的热重(TG)分析结果表明,EBPEPC/BPDA固化物的热稳定性高于EBPEPC/DDM固化物,前者升温至600℃的残留率为40.72%,后者为32.61%。  
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