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雙酚F環(huán)氧樹脂性能介紹及制備方法
是指那些分子中至少含有兩個(gè)反應(yīng)性環(huán)氧基團(tuán)的樹脂化合物。環(huán)氧樹脂經(jīng)固化后有許多的優(yōu)能，如對(duì)各種材料特別是金屬的黏著力很強(qiáng)、有很強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕性、力學(xué)強(qiáng)度很高、電絕緣性好、耐腐蝕等。此外，環(huán)氧樹脂可以在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)固話，而且固話時(shí)體積收縮小。
型環(huán)氧樹脂是由雙酚A、環(huán)氧氯丙烷在堿性條件下縮合，經(jīng)水洗，脫容積精制而成的高分子化合物。因環(huán)氧樹脂的制成品具有良好的物理機(jī)械性能，奶化學(xué)藥品性，電氣絕緣性能，故廣泛應(yīng)用于、膠黏劑、玻璃鋼、層壓板、電子澆鑄、灌封、包封等領(lǐng)域。其中，雙酚A型環(huán)氧樹脂是環(huán)氧樹脂中、使用廣的一種品種，因?yàn)樗泻芨叩耐该鞫?。也是由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉存在下反應(yīng)生成的：式中：n一般在0~25之間。根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量大小，環(huán)氧樹脂可以分成般低相對(duì)分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂的n平均值小于2，軟化點(diǎn)低于50℃，也成為軟環(huán)氧樹脂；中等相對(duì)分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂n值在2~5之間，軟化點(diǎn)在50~95℃之間；而n大于5的樹脂成為高相對(duì)分子質(zhì)量樹脂。
雙酚F環(huán)氧樹脂，又稱雙酚F二縮水甘油醚，簡(jiǎn)稱BPF，是由與在酸性催化下反應(yīng)生成雙酚F，再與環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉存在下進(jìn)行縮聚反應(yīng)制得。這是為了降低雙酚A型環(huán)氧樹脂本身的粘度并具有同樣性能而研制出的一種新型環(huán)氧樹脂。通常是用雙酚F與環(huán)氧氯丙烷在NaOH作用下反應(yīng)而得的液態(tài)雙酚F環(huán)氧樹脂。也可合成出固態(tài)雙酚F型環(huán)氧。
環(huán)硫樹脂與環(huán)氧樹脂在結(jié)構(gòu)上十分類似,但又由于其結(jié)構(gòu)的性,除了具有環(huán)氧樹脂所具備的一些優(yōu)能,還能夠在低溫下快速固化,與金屬有良好的粘接,高的折射率等,因此,在低溫快速固化、基材粘接以及光學(xué)樹脂材料等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用,研究環(huán)硫/環(huán)氧樹脂具備廣闊的應(yīng)用前景。
實(shí)驗(yàn)過程中,制備低粘度的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂體系,有效地避免了樹脂體系在操作中粘度大、流動(dòng)性差的缺點(diǎn)。分別選擇兩類固化劑,胺類和酸酐類,對(duì)樹脂/固化劑體系進(jìn)行詳細(xì)的探究。本論文主要工作如下：
以雙酚F環(huán)氧樹脂和硫氰酸鉀為主要原料制備了目標(biāo)產(chǎn)物雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂。通過FTIR、1HNMR、元素分析等手段表征合成產(chǎn)物結(jié)構(gòu),并建立了紅外工作曲線、核磁譜圖兩種分析方法,對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行環(huán)硫含量的定量分析。其中,合成的產(chǎn)物環(huán)氧轉(zhuǎn)化率為67%。
其次,環(huán)硫樹脂與環(huán)氧樹脂相比,具有更大的環(huán)張力,因此,活性更大、更容易開環(huán),發(fā)生聚合反應(yīng)。本文采用非等溫DSC法研究了環(huán)硫基團(tuán)含量分別為15%和50%的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂/酸酐體系的固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué),采用Malek法判定機(jī)理函數(shù),采用Kissinger法和等轉(zhuǎn)化率法求解體系的活化能、求解動(dòng)力學(xué)參數(shù),建立了動(dòng)力學(xué)方程,并進(jìn)行模擬。結(jié)果表明兩體系均符合SB(m,n)模型。接著,對(duì)不同環(huán)硫含量的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧/酸酐體系的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明,隨著環(huán)硫含量的增加,體系的拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率變化不大,對(duì)Cu的粘接性能變好,對(duì)Al的粘接性能變差。
再次,環(huán)氧基團(tuán)和環(huán)硫基團(tuán)開環(huán)后分別形成羥基(或者氧負(fù)離子)和巰基(或者硫負(fù)離子),二者活性差別大,可能導(dǎo)致固化物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生差異,因此,本文進(jìn)一步針對(duì)固化物的結(jié)構(gòu)展開研究,分別采用環(huán)硫含量為15%和50%的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂,與不同化學(xué)計(jì)量比的胺和酸酐進(jìn)行配比,采用DSC、DMTA等對(duì)固化物進(jìn)行玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、模量的表征。結(jié)果表明,四個(gè)樹脂體系均是隨著固化劑用量的減少(從化學(xué)計(jì)量比減小到小化學(xué)計(jì)量比),玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和模量出現(xiàn)的趨勢(shì)。說明巰基-SH或者硫負(fù)離子-S-,對(duì)于樹脂體系有非常重要的影響,隨著樹脂體系中,環(huán)硫含量的增加,樹脂體系的固化反應(yīng)速率提高,樹脂固化體系更易形成密集的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
生態(tài)環(huán)境遙測(cè)終端RTU是一種智能化的監(jiān)測(cè)設(shè)備，用于監(jiān)測(cè)自然環(huán)境中的其他參數(shù)，如氣溫、濕度、氣壓、風(fēng)速、降雨量等。
