功能型環(huán)氧固化劑的合成與應(yīng)用.pdf

1、分類號(hào):O69密級(jí):公開(kāi)UDC:編號(hào):功能型環(huán)氧固化劑的合成與應(yīng)用SYNTHESISAPPLICATIONOFFUNCTIONALEPOXYCURINGAGENT學(xué)位授予單位及代碼：長(zhǎng)春理工大學(xué)（10186）學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：應(yīng)用化學(xué)（081704）研究方向：功能高分子及光學(xué)助劑申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士指導(dǎo)教師：馬玉芹研究生：鄭昌梅論文起止時(shí)間：2012.11—2014.12摘要針對(duì)室溫固化體系的固化物一般較脆，耐熱性能、力學(xué)性能差等缺點(diǎn)，

2、本文設(shè)計(jì)合成了一種新型固化劑，研究其固化反應(yīng)特性及性能，并研究其與混合胺復(fù)配制成室溫固化劑固化環(huán)氧E51體系的性能、動(dòng)力學(xué)及該室溫固化體系的反應(yīng)機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：以1己基3甲基咪唑氯鹽和六水三氯化鐵為原料合成1己基3甲基咪唑四氯化鐵鹽（[C6mim]FeCl4），采用紅外光譜、拉曼光譜、質(zhì)譜等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果表明：合成的[C6mim]FeCl4結(jié)構(gòu)明確，純度高。采用差示掃描量熱分析（DSC）法研究了[C6mim]FeCl4與E5

3、1的反應(yīng)特性。結(jié)果表明：由于[C6mim]FeCl4包含多級(jí)胺基結(jié)構(gòu)，因此可以作為E51的高溫固化劑使用，主反應(yīng)放熱峰頂溫度(Tp)大約在120℃，該體系的固化物拉伸強(qiáng)度為74MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為15％，熱分解起始溫度在300℃，性能良好。當(dāng)[C6mim]FeCl4與混合胺復(fù)配成室溫固化劑時(shí)，兩者產(chǎn)生明顯的協(xié)同效應(yīng)，通過(guò)恒溫DSC實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：該室溫固化體系在30℃固化反應(yīng)放熱峰頂放熱時(shí)間為5min左右。該體系固化物拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率較混

4、合胺E51體系明顯提高，分別為89MPa、8％，200℃高溫老化強(qiáng)度仍能保持在28MPa，熱分解溫度在300℃以上，說(shuō)明這種新型固化劑是可在室溫快速固化E51并能高溫使用的功能型固化劑。非等溫DSC法動(dòng)力學(xué)結(jié)果顯示：反應(yīng)活化能為979Jmol，僅是混合胺體系的17％。反應(yīng)級(jí)數(shù)為0.5表明該反應(yīng)是無(wú)規(guī)反應(yīng)。并對(duì)該室溫固化體系反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析確定反應(yīng)位點(diǎn)為1位N原子。關(guān)鍵詞：鐵基咪唑離子液體關(guān)鍵詞：鐵基咪唑離子液體環(huán)氧固化劑環(huán)氧固化劑動(dòng)