環(huán)氧樹脂共混物中相容性、結構與動力學的DSC及固體NMR研究.pdf

1、本論文以環(huán)氧樹脂/聚乙二醇(ER/PEO)等熱固性共混物為研究對象,以差示掃描量熱(DSC)和固體核磁共振(NMR)實驗技術為主要研究手段,系統(tǒng)研究了共混物中相容性、分子相互作用、組分運動性、PEO受限結晶等問題。本論文主要開展了以下兩個方面的研究工作:
　　 (一)ER/PEO共混物的相容性、動力學以及受限結晶的常規(guī)DSC和變頻溫度調制DSC(TOPEM)研究:通過常規(guī)DSC和TOPEM技術分別系統(tǒng)測定了不同PEO分子量下共混

2、物玻璃化轉變溫度與活化能,首次發(fā)現(xiàn)共混物的相容性及分子運動都強烈依賴于PEO分子量,存在一個臨界分子量約4500;在臨界分子量以下的PEO與ER具有很好的相容性,強的分子間相互作用導致PEO運動受限,共混物的Tg隨著PEO分子量的減小而降低；而大于臨界分子量的PEO與ER的相容性逐漸變差,分子間相互作用弱使PEO運動較自由,共混物Tg基本不隨PEO分子量變化。通過采用高靈敏度DSC傳感器FRS5,首次發(fā)現(xiàn)在小于40％PEO含量共混物中有

3、依賴于PEO分子量的殘留PEO結晶；低分子量(～1k)與高分子量(～100k)PEO在共混物中的結晶基本被抑制,而中間分子量共混物殘留結晶基本相同。
　　 (二)ER/PEO共混物的相容性、分子間相互作用以及組分運動性的固體NMR研究:通過采用1H靜態(tài)、2D13C-1H WISE和PISEMA等多種固體NMR技術對ER/PEO共混物中PEO與ER的相容性、分子間相互作用及組分的運動性做了系統(tǒng)研究。結果表明共混物相容性、分子間相互

4、作用及局域運動都強烈依賴于PEO分子量,存在類似的臨界分子量效應,低于臨界分子量PEO與ER有很好的相容性和大的界面相,而高分子量的PEO與ER相容性變差,分子運動自由。分離局域場的PISEMA NMR實驗結果直接證實了不同分子量下PEO由于與ER相互作用不同而導致的分子運動的明顯差別,并獲得了PEO運動受限的直接證據(jù)。Fourier變換紅外(FT-IR)實驗結果進一步證實了ER與PEO間氫鍵相互作用的分子量依賴關系?；谏鲜鰧嶒灲Y果和