二烯丙基環(huán)氧樹脂-硫磺固化機理及改性研究.pdf

1、二烯丙基環(huán)氧樹脂(DADGEBA)是一種既含雙鍵又含環(huán)氧基的特種多官能環(huán)氧樹脂，由于雙鍵的引入，為環(huán)氧樹脂的固化和改性提供了新的方法和途徑，是一種極具應(yīng)用前景的新型環(huán)氧樹脂。通過雙鍵的反應(yīng)特性不僅可以通過實現(xiàn)環(huán)氧樹脂雙固化和共交聯(lián)，也可以通過加成反應(yīng)制備耐高溫有機硅環(huán)氧樹脂和特殊性能的環(huán)氧樹脂。因此設(shè)計烯丙基與環(huán)氧樹脂的協(xié)同固化反應(yīng)體系并研究相關(guān)的機理，為開發(fā)高性能和特殊功能的環(huán)氧樹脂提供一種新的思路，尤其是對于提高環(huán)氧樹脂對橡膠粘接力

2、有重要的指導(dǎo)意義。
　　 本文首先采用DSC，F(xiàn)TIR等方法研究了普通雙酚A環(huán)氧樹脂(E-51)，烯丙基雙酚(DABPA)和烯丙基雙酚環(huán)氧樹脂(DADGEBA)分別與硫磺反應(yīng)過程的熱量變化和結(jié)構(gòu)基團變化;采用NIR和1H-NMR方法確證了DABPA與硫磺反應(yīng)過程中巰基的產(chǎn)生;采用質(zhì)譜和GPC推測了DABPA/S固化物分子量及結(jié)構(gòu)，然后通過模型化合物(E-51，DABPA，DADGEBA)與硫磺反應(yīng)過程的研究，提出并證實了二烯丙基

3、環(huán)氧樹脂與硫磺固化反應(yīng)的機理為雙固化機理:硫磺分解-自由基轉(zhuǎn)移-巰基-環(huán)氧開環(huán)反應(yīng)以及雙鍵交聯(lián)-自由基偶合反應(yīng)。
　　 通過DSC熱分析研究了DADGEBA/S體系的固化反應(yīng)動力學(xué)。通過自催化模型和n級模型分別得到該反應(yīng)的動力學(xué)方程，通過Malek最概然機理函數(shù)法得到了Sestak-Berggren(SB)模型方程與實際實驗數(shù)據(jù)的比較，等溫DSC法分析得到該體系在210℃以下符合自催化Kamal模型，當(dāng)溫度高于210℃時n級模型

4、能夠很好的描述體系固化過程。在DADGEBA/S體系整個反應(yīng)過程中滿足兩個動力學(xué)方程，這與該體系雙固化機理完全一致。
　　 由于DADGEBA/S體系脆性大，各種力學(xué)性能較差，難于滿足實際使用，本文采用聚氨酯共聚反應(yīng)和端環(huán)氧基丁腈橡膠(ETBN)共混兩種不同的方法改性了DADGEBA樹脂，并且分別選用DDM和硫磺固化劑，通過測其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，熱分解溫度，力學(xué)性能，分別得到了最佳的柔性鏈段加入量，并且用AFM和SEM研究了ETB