1、本文以芴酮和苯酚為原料,采用微波輻射技術(shù)合成了雙酚芴(BHPF)單體,并以此為原料合成了芴基環(huán)氧樹脂,利用紅外光譜(FT-IR)、核磁共振譜(NMR)對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,用低黏度的E-51環(huán)氧樹脂共混改性芴基環(huán)氧樹脂(DGEBF),用差示掃描量熱儀(DSC)、動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀(DMA)、熱重分析儀(TGA)研究了酸酐、促進(jìn)劑和異辛酸鉻固化體系以及胺類固化劑共混樹脂體系的固化機(jī)制、固化動(dòng)力學(xué)、力學(xué)性能、熱性能及濕熱性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用微

2、波輻射法大大縮短了反應(yīng)時(shí)間,減少催化劑用量,雙酚芴產(chǎn)率略高于傳統(tǒng)加熱方法,當(dāng)甲烷磺酸用量為2.0％,反應(yīng)時(shí)間30min,反應(yīng)溫度為55℃時(shí),雙酚芴的產(chǎn)率達(dá)85.3％,熔點(diǎn)222-224℃。以雙酚芴和環(huán)氧氯丙烷為原料,以二氧六環(huán)與無水乙醇作為溶劑,NaOH為催化劑,十六烷基三甲基溴化銨為相轉(zhuǎn)移催化劑,合成了芴基環(huán)氧樹脂,產(chǎn)物的環(huán)氧值為0.41eq/100g,熔點(diǎn)150.5℃。
　　 利用非等溫DSC技術(shù),結(jié)合黏溫實(shí)驗(yàn)和凝膠實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3、,確定了E-51/芴基環(huán)氧共混樹脂體系的固化制度,采用Kissinger法、Ozawa法與Starink法求得固化反應(yīng)活化能,用Crane方程得到反應(yīng)級數(shù)。酸酐類固化劑中加入叔胺促進(jìn)劑和異辛酸鉻后使得反應(yīng)活化能下降,降低了固化溫度,減少了固化反應(yīng)時(shí)間,凝膠時(shí)間長短順序依次為甲基那迪克酸酐(MNA)＞HK-021型酸酐＞甲基四氫鄰苯二甲酸酐(MeTHPA);胺類固化體系的固化反應(yīng)溫度高于酸酐固化體系,DDS固化體系的凝膠時(shí)間比DDM長。S

4、tarink固化反應(yīng)模型的計(jì)算精度稍高于其他模型,活化能大小順序依次為MeTHPA＞DDS＞DDM。
　　 在酸酐類固化劑中,MeTHPA的綜合力學(xué)性能和熱性能優(yōu)于MNA和HK-021,N,N-二甲基芐胺(BDMA)的促進(jìn)效果較佳,共混樹脂體系中隨著E-51含量的增加,固化產(chǎn)物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱分解溫度下降。當(dāng)DGEBF用量為50％,酸酐與環(huán)氧基物質(zhì)的量比為1:1,BDMA與Cr最佳加入量分別為2％、1％時(shí),固化樹脂具有良好的

5、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性,但促進(jìn)劑和催化劑的加入使得固化樹脂的性能有所下降。酸酐和胺類固化體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱分解溫度高低順序依次為DDS＞DDM＞McTHPA。
　　 芴基具有較低的分子極性和更多的疏水基團(tuán),固化樹脂體系的吸水率隨芴基環(huán)氧樹脂的比例的增加而減少,三類固化體系吸水率大小順序?yàn)镸eTHPA＜DDM＜DDS,其中,DDS固化體系的耐濕性能最差,MeTHPA最好;Cr能降低固化物的吸水性,酸酐固化體系吸水后力學(xué)性能降低很