| 第 42 卷第 6 期 |  | Vol. 42 No. 6 | | 2012 年 12 月 | Dec 2012 |
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所屬欄目：功能材料
一種高韌性耐濕性環(huán)氧樹(shù)脂的合成及其性能研究 |
| 彭 倩，王 曦，蘇勝培*
（湖南師范大學(xué) 資源精細化與先進(jìn)材料湖南省普通高校重點(diǎn)實(shí)驗室，湖南 長(cháng)沙 410081） |
| 摘 要：利用β-甲基環(huán)氧氯丙烷與雙酚A在氫氧化鈉的存在下合成了一種新的甲代雙酚A型縮水甘油醚環(huán)氧樹(shù)脂（BPA-MECH EP）預聚物，并通過(guò)FT-IR、1H NMR、GPC等手段對產(chǎn)物結構進(jìn)行了表征。用鹽酸-丙酮滴定法測定其環(huán)氧值為0.43 mol／100 g。用DDM作固化劑，利用DSC對其添加量為樹(shù)脂質(zhì)量的20%時(shí)體系的固化反應動(dòng)力學(xué)以及最佳固化工藝條件進(jìn)行了探討。實(shí)驗結果表明：BPA-MECH／DDM固化體系的反應級數n為1.30；表觀(guān)活化能為15.37 kJ／mol；最佳固化工藝條件為：120℃／1 h→140℃／1 h→175℃／3 h→200℃／1 h逐步階段升溫固化。與E-44的DDM固化物進(jìn)行了性能比較，結果表明：BPA-MECH與E-44固化產(chǎn)物的熱變形溫度無(wú)顯著(zhù)差別，但吸水率降低了47.6%，彎曲強度和彎曲模量分別提高了10.5%和7.8%，沖擊強度上升了129.4%，拉伸強度、彈性模量以及斷裂伸長(cháng)率都有不同程度的提高，最大增幅分別為27.6%、25.9%和12.9%。研究結果表明，甲代雙酚A型縮水甘油醚環(huán)氧樹(shù)脂是一種性能優(yōu)良的環(huán)氧樹(shù)脂預聚物。 |
| 關(guān)鍵詞：β-甲基-2，2-二（4-羥基苯基）丙烷環(huán)氧樹(shù)脂；固化動(dòng)力學(xué)；韌性；耐濕性；力學(xué)性能 |
| 中圖分類(lèi)號：TQ630.4+9 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9212（2012）06-0058-06 |
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| Study on Synthesis and Properties of a High Toughness and Water-resistant Epoxy Resin |
| PENG Qian，WANG Xi，SU Sheng-pei*
（College of Chemistry and Chemical Engineering，Key Lab of Sustainable Resources Processing and Advanced Materials，Hunan Normal University，Changsha 410081，China） |
| Abstract：A novel pre-polymer of bisphenol epoxy resin（BPA-MECH）was synthesized from the reaction of β-methyl-epichlorohydrin（MECH）with bisphenol A（BPA）and its structure was characterized by 1H-NMR，FT-IR and GPC. The result of titration showed that the epoxy value of BPA-MECH EP was 0.43 mol／100 g. The curing behavior of the BPA-MECH／4，4’-diamino- diphenylmethane（DDM）epoxy system was studied by means of differential scanning calorimeter（DSC）. The DSC data declared that the value of the activation energy（Ea）and the curing reaction order（n）is 15.37 kJ／mol and 1.3，respectively，and the optimal curing process was as following：120℃／1 h→140℃／1 h→175℃／3 h→200℃／1 h. Compared to the properties of the DDM／E-44 composites，the impact strength，bending strength，bending modulus，tensile strength，flexural modulus and elongation at breaking of DDM／BPA-MECH composites increased by 129.4%，10.5%，7.8%，27.6%，25.9% and 12.9%，respectively，while the ratio of water absorption decreased by 47.6%. However，there is no significant change of heat resistance temperature. All data demonstrated that BPA-MECH was an epoxy pre-polymer with excellent properties. |
| Key words：BPA-MECH；curing kinetics；toughness；water resistance；mechanical properties |
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基金項目：湖南師范大學(xué)瀟湘學(xué)者啟動(dòng)資金資助課題（化050613）。
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作者簡(jiǎn)介：彭 倩（1988-），女，湖南長(cháng)沙人，碩士研究生，研究方向：高分子復合材料。（E-mail：pengqian-0927@163.com）
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聯(lián) 系 人：蘇勝培，教授，博士生導師。（E-mail：sushengpei@gmail.com）
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收稿日期：2012-12-03
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