丁二醇雙（偏苯三酸酐酯）的合成及其在環(huán)氧樹脂中的應(yīng)用.pdf

1、偏苯三酸酐是一種重要的耐高溫環(huán)氧樹脂固化劑，能夠在較短時間內(nèi)固化樹脂，其固化物具有良好的物性：優(yōu)良的耐熱性、機械性能、電性能和抗腐蝕性能等。然而其發(fā)展卻受制于它的“高熔點”，使其在使用時需要苛刻的工藝條件。長期以來，通過化學(xué)或物理的方法將偏苯三酸酐改性降低其熔點從而克服其性能上的一些不足，獲得活性較高、在較低的溫度或室溫條件下便可固化樹脂的新型酸酐固化劑，一直是該領(lǐng)域的研究熱點之一。本文通過分步合成法，將偏苯三酸酐進行選擇性酯化，保留了

2、酸酐基團的同時，選擇性取代4位上的羧基得到一種新型酸酐衍生物。該固化劑結(jié)構(gòu)上脂肪碳鏈加長，起到降低分子熔點的效果，又保留酸酐基團，依然具備固化性能。從而，能克服目前應(yīng)用中遇到的困難，推進偏苯三酸酐應(yīng)用領(lǐng)域的進一步發(fā)展。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以氯化亞砜作酰氯化試劑將原料偏苯三酸酐（TMA）進行酰氯反應(yīng)，催化劑是吡啶和二甲基二酰胺（DMF）。通過L9（33）正交試驗得到反應(yīng)最佳工藝條件為：70℃的反應(yīng)溫度，7h的反應(yīng)時間和5eq

3、（TMA質(zhì)量的5倍）的氯化亞砜用量，并且在該工藝條件下得到的產(chǎn)物產(chǎn)率最高達(dá)：96.5％；然后使用FT-IR和1HNMR測試手段，對產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)表征；⑵以TMAC、1,4-丁二醇為原料，吡啶作催化劑，在一定條件下，反應(yīng)發(fā)生選擇性酯化，不破壞酸酐基團的同時生成酸酐酯類產(chǎn)物；由 L9（33）正交試驗，得到反應(yīng)最優(yōu)化的合成工藝條件：85℃的反應(yīng)溫度、2h的反應(yīng)時間和1:0.5:1.05的用料配比，所得產(chǎn)物產(chǎn)率為86.4％，產(chǎn)物熔點測得為69.8

4、~70.1℃；再通過1HNMR測試確實產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)；⑶在之前合成工作的基礎(chǔ)上，將產(chǎn)物與環(huán)氧樹脂進行固化，檢驗其固化性能以及固化物的耐熱性、機械性能等。測得樣料失重50％時候的熱失重溫度TMB/環(huán)氧體系比原料TMA/環(huán)氧體系要高；TMB/環(huán)氧樹脂固化澆鑄體的拉伸強度為37.7MPa，彎曲強度為128.8MPa沖擊強度為2.12kJ/m2，相對改性前的原料TMA的固化物的拉伸、彎曲、沖擊強度數(shù)據(jù)：45.7MPa，136.5MPa，1.98kJ