液晶环氧树脂的合成及其改性海因环氧树脂体系的研究

【摘要】液晶环氧树脂是一类性能优异，并且具有广泛应用前景的功能材料，它是热固性液晶高分子材料的一种。本文对通过分子设计法，合成一种新型的液晶环氧树脂，并将其作为增韧剂来改性海因环氧树脂进行研究，为新型液晶环氧树脂的开发提供理论基础，具有一定的理论意义和实际应用价值。采用环氧氯丙烷法制备了邻甲基对苯二酚二缩水甘油醚（Me-PHBHQ）。用FT-IR、1H-NMR对其分子结构进行了表征，通过POM证明其液晶相。通过正交试验确定其最佳合成工艺。制备了Me-PHBHQ改性海因环氧树脂（HYEP）体系Me-PHBHQ/HYEP/Me-THPA的不同配方,通过凝胶时间绘制其凝胶曲线、Ea~a曲线，实验表明Me-PHBHQ的加入促进了固化反应的进行，原因是液晶基元促使了体系的反应活化能变低。通过测试各配方(Me-PHBHQ/HYEP/Me-THPA)体系的黏度，经过等温和非等温黏度测试，计算了其流动活化能，并根据双阿伦尼乌斯方程建立了化学流变模型，，为以后的试验奠定了一定的基础。利用平板小刀法，测试各配方不同温度下的凝胶时间，根据阿伦尼乌斯公式计算各配方的反应活化能分别是69.29kJ/mol、66.13kJ/mol、50.01kJ/mol、61.89kJ/mol,并预测了其凝胶点-时间模型。根据凝胶时间、黏度及经验确定其固化工艺90℃/2h+110℃/4h+130/2h+150℃/2h。并对试样进行冲击试验，弯曲试验、拉伸试验，结果表明：配方二的力学性能最好，冲击强度23.01kJ/m2，弯曲强度139.79MPa，弯曲模量5599.39MPa，拉伸强度为50.47MPa。通过热重分析，改性体系的耐热温度指数均有所下降，且配方四的耐热温度指数下降最大为64.42℃。根据Freeman-Carroll法计算各配方都为一级反应，配方一的热分解活化能E=105.14kJ/mol；配方二E=94.33kJ/mol；配方三E=80.52kJ/mol；配方四E=98.93kJ/mol。
【作者】董玲玲；
【导师】李玲；
【作者基本信息】中北大学，高分子化学与物理，2014，硕士
【关键词】液晶环氧树脂；合成；改性；海因环氧树脂；

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