枞酸烯丙酯的制备、表征及UV固化性能研究

以枞酸为原料先制备得到枞酸钠水溶液,后在此反应液中加入一定量的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为催化剂和对苯二酚为阻聚剂,在微波辅助的条件下边搅拌边滴加氯丙烯,微波功率400 W,反应温度50℃,反应时间30 min,氯丙烯与枞酸钠物质的量之比2.5∶1,催化剂用量为原料质量的4%,在此条件下得到的枞酸烯丙酯得率为94.4%。采用GC、GC-MS、FTIR、~1H NMR、~(13)C NMR和元素分析对产物结构进行了表征,所得枞酸烯丙酯GC纯度为89.5%。经过分析,证明产物的结构和目标合成物结构一致。紫外光(UV)固化反应的结果表明,枞酸烯丙酯作为聚合单体有较强的聚合活性,所得聚合物热稳定性较好,初始热分解温度和玻璃化转变温度分别为218℃和22.32℃。枞酸烯丙酯UV固化产物的数均相对分子质量为4 176,数均聚合度约为12。     

丙烯海松酸二缩水甘油酯的合成、结构与性能

丙烯海松酸(1)与环氧氯丙烷在弱碱及相转移催化剂存在下反应得到丙烯海松酸二缩水甘油酯(2),探索出较佳的反应路线,产物分离纯化后对其结构和性能进行了研究.并以此反应为基础,从丙烯酸改性松香出发,制备了主要成分为2的丙烯酸改性松香环氧树脂(3).研究了3分别与胺、聚酰胺及酸酐类固化剂的固化反应和固化产物的性能.结果表明,此种环氧树脂的固化过程及产物性能与E-44环氧树脂相当.     

丙烯海松酸二缩水甘油酯的合成、结构与性能

丙烯海松酸(1)与环氧氯丙烷在弱碱及相转移催化剂存在下反应得到丙烯海松酸二缩水甘油酯(2)，探索出较佳的反应路线，产物分离纯化后对其结构和性能进行了研究。并以此反应为基础，从丙烯酸改性松香出发，制备了主要成分为2的丙烯酸改性松香环氧树脂(3)。研究了3分别与胺、聚酰胺及酸酐类固化剂的固化反应和固化产物的性能。结果表明．此种环氧树脂的固化过程及产物性能与E-44环氧树脂相当。     

枞酸烯丙酯与异海松酸烯丙酯光固化反应的比较研究

研究了枞酸烯丙酯(AA)和异海松酸烯丙酯(AI)发生UV光固化反应的区别。采用红外光谱法表征双键转化率,两者均随引发剂用量的增加先变大后减小;均随光照时间的增加呈先增大后趋于平缓的趋势,但200 s前,AA的UV固化产物双键转化率高;同等光照强度条件下AA的双键转化率高于AI。在同等固化条件下AA的表干时间比AI短,对应的相对固化速率快。以2-羟基-2-甲基苯丙酮(Darocure-1173)为光引发剂,用量为原料质量的6%,光照时间200 s,光照距离4.5 cm,光照强度100%,在此条件下,AA和AI固化产物的数均相对分子质量分别为4 176和9 407,数均聚合度分别为12和28,两者的UV固化产物均有光滑透明的外观,均具有较好的附着力、耐冲击强度及柔韧性,均通过了耐酸、耐碱、耐盐及耐水性测定,AA和AI的硬度分别为H和HB。     

二聚脂肪酸混合物合成环氧树脂研究

通过丙烯海松酸(APA)和二聚脂肪酸(DA)按一定比例混合,与环氧氯丙烷(ECH)进行酯化反应、闭环反应,合成了APA与DA复合环氧树脂.重点研究了酯化阶段反应温度、反应时间及催化剂用量等影响因素;闭环阶段反应温度、碱的形态及ECH用量对闭环反应的影响.在适宜的合成条件和配比下,每100 g环氧树脂环氧值为 0.26 eq,粘度(40 ℃)为530 mPa·s,酸值为0.3 mg/g.对原料与产物环氧树脂红外光谱进行了分析对比.     

松香基氮杂环卡宾催化剂的制备及其对芳基加成反应的催化性能

以脱氢枞胺和丙烯海松胺为主要原料,设计合成了两类松香基N-杂环卡宾(NHC)分子,并通过FT-IR、~1H NMR、~(13)C NMR、MS和元素分析等进行了结构鉴定。以制备的新型松香基NHC分子催化芳香醛和芳基硼酸的加成反应,来筛选催化剂和进行活性评价。结果表明:丙烯海松基NHC(Ap-NHC)的催化活性优于脱氢枞基NHC(Da-NHC),以1,4-二氧杂环己烷(DOA)/H_2O体积比6∶1为溶剂、催化剂用量为2.5%,叔丁醇钾作碱性助剂时,并在反应温度为60℃、反应时间4 h时催化效果最佳,产物得率最高达到95%。最后研究了不同结构的底物对反应活性大小的影响,当芳硼酸与带有吸电基的芳香醛加成时,反应产率最高,而芳基硼酸上的取代基对反应的产率影响不大。     

松香基非异氰酸酯聚氨酯的制备及其性能研究

以松香衍生物丙烯海松酸(APA)为原料合成了丙烯海松酸二缩水甘油醚(AE),并进一步制得丙烯海松酸环碳酸酯(AC),利用AC中环碳酸酯基团与聚乙烯亚胺(PEI)、聚酯多元胺(Priamine 1074)中的氨基反应制备得到了松香基非异氰酸酯聚氨酯(ACPP)薄膜材料。采用红外光谱(FT-IR)、热重(TG)、动态热机械法(DMA)等技术对ACPP材料的结构和性能进行了表征。研究结果表明：随着AC含量的增加,松香结构中氢化菲环刚性结构的引入量增加,从而使ACPP的力学性能增强,当氨基/环碳酸酯基物质的量比值为1时材料(ACPP₁)的拉伸强度可达到15 MPa;同时ACPP材料的玻璃化转变温度(T_g)显著增大,均大于40℃,当氨基/环碳酸酯基物质的量比值为0.8时,制备得到的材料(ACPP_0.8)的T_g达到最大值,为49.4℃。自愈合性能测试结果显示：当带有划痕的ACPP₁在160℃、 5 MPa条件下,加热1 h后可以实现划痕的完全愈合,愈合率高达100%;另外,ACPP     

丙烯海松酸聚酯多元醇的合成及其性质研究

以丙烯海松酸为二元酸，与不同的二元醇进行缩聚反应制备丙烯海松酸聚酯多元醇。测定了不同聚酯多元醇的分子量，羟值，聚合度，官能度及粘度管理化参数，分析了产物的红外光谱及耐热性。研究结果表明，所得聚酯多元醇均可作为耐热多元醇原料使用。     

富马海松酸改性室温硫化硅橡胶的制备及性能研究

以松香为原料,经过衍生化反应制备了富马海松酸改性氨丙基三乙氧基硅烷(FA),并通过FT-IR、1H NMR和13C NMR等分析手段对产物结构进行表征;以FA作交联剂,与羟基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)经脱醇缩合反应,制备了富马海松酸改性室温硫化(RTV)硅橡胶,研究松香氢化菲环结构对硅橡胶微观形貌、机械力学和热稳定性等性能的影响。研究结果表明:富马海松酸改性RTV硅橡胶具有较好的力学性能和热稳定性,其中拉伸强度和断裂伸长率分别为1.22 MPa和315%;SRFA-1的10%质量损失温度增加到472℃,最大热失重速率温度提高到569℃,800℃残留率达3.88%。     

蓖麻油基活性聚合用引发剂的合成及其聚合特性研究

将2-溴代异丁酰溴和蓖麻油的羟基按物质的量比1∶1进行酯化反应,一步法合成蓖麻油基的活性聚合用原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂,采用FT-IR、1H NMR和13C NMR对其结构进行表征。红外谱图中3500 cm-1处的羟基的伸缩振动峰减弱,1740 cm-1处的酯基峰增强,表明蓖麻油中的羟基官能团基转变为酯基,溴代异丁酰基官能团成功接枝到蓖麻油分子上,1H NMR和13C NMR谱图的分析结果进一步证明蓖麻油基ATRP引发剂的合成和结构的正确性。采用单体/引发剂/溴化亚铜/配体物质的量之比100∶1∶0.5∶1,反应温度60℃(苯乙烯80℃)的聚合反应体系,GPC、1H NMR和13C NMR谱图结果显示,蓖麻油基ATRP引发剂可以高效的引发甲基丙烯酸甲酯,以及苯乙烯的ATRP聚合反应,整个过程高效和可控制。     

聚合松香基环氧树脂的合成与表征

以聚合松香为原料,与环氧氯丙烷进行酯化反应、闭环反应,合成了聚合松香基环氧树脂,并对产物的红外光谱和核磁共振谱进行了解析.重点讨论了酯化反应、闭环反应影响因素对产物性能的影响.当适宜的反应条件为:聚合松香与环氧氯丙烷物质的量比约为1∶ 8,反应温度75℃,反应总时间8h,合成的环氧树脂的环氧值为0.19mol/100g,黏度(30℃)为30.8Pa · s,酸值为0.2mg/g.     

新型酚醛树脂改性大豆蛋白基胶黏剂的研究

以脱脂大豆粉为原料制备大豆蛋白基胶黏剂(豆胶,S),以普通甲醛制备的酚醛树脂(PF_1)和高浓度甲醛制备的酚醛树脂(PF_2)为交联剂,使用前将两者直接混合得酚醛树脂改性豆胶(PF_1/S、PF_2/S)。利用差示扫描量热(DSC)、红外光谱(FT-IR)、动态热机械性能(DMA)和核磁共振碳谱(~(13) C NMR)分析对产品性能进行了测试与表征。结果表明:等物质的量之比条件下,高浓度甲醛较之普通甲醛制备的酚醛树脂改性豆胶胶合板干、湿剪切强度分别提高4.3%和11.6%,并且强度稳定性好;动态DSC分析表明,PF_2可以降低豆胶体系的固化温度和活化能,与豆胶的交联反应较容易;~(13) C NMR分析表明,PF_2体系羟甲基达88.73%,明显高于PF_1的80.91%;FT-IR分析证实酚醛树脂与豆胶中的氨基发生反应,并且PF_2反应效率更高;DMA分析表明,PF_2/S能够改善胶合产品的力学性能和热稳定性,降低豆胶的固化反应起始温度,提高固化反应速率。     

可自由基聚合的松香基苯并环丁烯单体的制备及其聚合性能研究

以脱氢枞酸为原料,经溴化、Suzuki偶联、酰氯化和酯化反应制备出一种具有苯并环丁烯基团和可自由基聚合的丙烯酸酯基团的可聚合单体(12位苯并环丁烯脱氢枞酸(β-甲基丙烯酰氧基乙基)酯),通过FT-IR、NMR、MS等手段对单体结构进行表征;进一步分析了单体的固化行为及其交联固化树脂的性能。结果表明:该单体在引发剂(AIBN)存在的条件下,可以自由基聚合形成预聚体(P1);之后在加热(200℃)的条件下,苯并环丁烯基团开环,预聚体进行开环聚合,最终形成不溶不融的交联固化树脂。该树脂具有优良的表面平整性(平均表面粗糙度为0.434 nm)和介电性能(30℃下1 MHz时的介电常数为2.40),还具有良好的疏水性(水接触角为93°)、热稳定性(T_(5%)=400℃)和机械性能(硬度和杨氏模量分别为0.600、18.36 GPa)。     

糠醛渣分级转化制备分散剂和吸水性树脂

采用分级转化策略，首先将糠醛渣中的木质素组分制备成木质素基分散剂(LS),在糠醛渣用量100 g、去离子水用量1 000 g,反应温度70℃、反应时间3 h、氢氧化钠用量6.5 g、亚硫酸钠1.6 g、甲醛0.2 g的条件下得到的木质素基分散剂的分散力为105%。以分离得到的纤维素残渣制备吸水性树脂，探究了反应温度、引发剂过硫酸铵(APS)用量、交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)用量、复合单体丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)总用量对吸水性树脂吸水倍率的影响。在丙烯酸中和度为60%,引发时间0.5 h,复合单体用量9 g,引发剂用量1.3 g,交联剂用量0.05 g,反应温度52℃,接枝共聚反应时间3 h的优化条件下，吸水性树脂的吸水倍率达到64.6 g/g。FT-IR分析表明AM、AA和纤维素残渣发生了接枝反应；SEM表明反应生成了交联网状结构的产物；热重分析说明AA和AM的引入提高了吸水性树脂的热稳定性；XRD表明AA、AM的接枝反应发生在纤维素残渣的骨架上。     

异海松酸光固化产物中7-羰基-8,15-异海松酸的分离与结构鉴定

利用HPLC-UV研究了异海松酸(iPA) UV光固化反应产物,从中检测到了一种具有较强紫外吸收的非聚合物成分.通过硅胶柱色谱和制备型HPLC分离得到了该物质,经气相色谱分析检验,其纯度为82.6％.通过UV-vis、FT-IR、MS、1H NMR及13C NMR等光谱分析研究,该物质的化学结构被鉴定为7-羰基-8,15-异海松酸(7-O-8,15-iPA),这是异海松酸的一种氧化衍生物,与文献报道结构一致.还探讨了异海松酸发生氧化反应生成7-羰基-8,15-异海松酸的反应机理.     

常压一锅法合成聚乙二醇400葡糖苷松香酸酯

常压下,以聚乙二醇400(PEG 400)、松香、淀粉为原料,对甲苯磺酸为催化剂一锅法合成了聚乙二醇400葡糖苷松香酸酯。最佳反应条件为:n(PEG 400)∶n(淀粉)∶n(松香)4.5∶1.5∶1,催化剂用量10%(以松香质量计),反应温度200℃,反应时间7 h。粗产品酸值低于5 mg/g,利用CaO精制后的产物酸值小于1 mg/g。红外光谱和元素分析表明得到的产物为目标产物。所合成的产物具有较好的乳化性能。     

竹材苯酚液化物及其甲醛树脂的FT-IR分析

采用傅立叶红外光谱和核磁共振法分析了竹粉在苯酚溶剂作用下酸催化液化产物的化学结构,以及液化物-甲醛树脂胶黏剂的结构特征.分析表明:竹材苯酚液化物的FT-IR图谱在1595.32～1512.70 cm-1处C=O伸缩振动、C=C伸缩振动、芳环骨架振动增强,在 1360.77 cm-1 处面内O-H弯曲振动、1028.62 cm-1 伯醇C-O伸缩振动及手纹区有强吸收峰;1512.70 cm-1处酚类C-O吸收及832.79～691.68 cm-1 处吸收带增强.竹材苯酚液化物-甲醛树脂和普通酚醛树脂的FT-IR图谱非常类似.     

蓖麻油缩水甘油醚合成工艺研究

以蓖麻油、环氧氯丙烷(ECH)和液碱为主要原料,经二步法开环闭环反应合成了蓖麻油缩水甘油醚(COGE),研究了开环、闭环工艺条件对产物环氧值的影响。结果表明,开环催化剂三氟化硼-二乙基醚用量0.4%,ECH与蓖麻油的物质的量比3.5∶1,反应温度60℃,反应时间5 h;闭环催化剂四甲基氯化铵用量0.4%,反应时间6 h,反应温度60℃,Na OH与ECH物质的量比1.1∶1时产物环氧值最高为1.56 mmol/g。采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)表征了合成产物的化学结构,热失重(TG)分析表明蓖麻油缩水甘油醚具有优良的高温热稳定性,黏度测试表明该产物可以降低环氧树脂的黏度,加入量15%时,黏度降低46%。     

月桂烯源乙烯基酯树脂单体的合成、表征及其紫外光固化物性能研究

以天然产物月桂烯(MY)为基体原料与马来酸酐、环氧氯丙烷和丙烯酸依次进行D-A加成、缩聚和环氧开环酯化反应制得一种新型月桂烯源乙烯基酯树脂单体(AE-MYM),并采用FT-IR、GPC对制得的产物结构进行了分析。研究表明目标产物已成功合成,相对分子质量485,且树脂单体在50 s内双键转化率可达到70%以上。动态热机械性能(DMA)分析表明制备树脂的紫外光固化产物的玻璃化转变温度达到65℃,储能模量达到4 400 MPa以上;拉伸性能测试结果表明制备的光固化产物的拉伸强度可达到50 MPa以上。以上结果分析表明制备的树脂单体固化产物是一种性能优异的刚性材料。     

松香基单体的RAFT聚合和表征

以松香为原料,依次进行酰氯化和酯化反应合成松香基混合单体,并采用FT-IR、GC-MS、13C NMR对其结构进行表征;然后将该松香基混合单体、可逆加成-断裂链转移(RAFT)试剂二硫代苯甲酸异丙苯酯(CDB)和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)按物质的量比100∶1∶0.1进行RAFT聚合反应。为了进一步研究松香基单体的RAFT聚合过程,以高纯度的脱氢枞酸基单体进行了RAFT聚合反应。结果表明:脱氢枞酸基单体在松香基混合单体中GC含量为14.3%,在RAFT聚合中显示了很好的聚合结构可控性,聚合物的多分散系数(PDI)为1.28;而松香基混合单体基聚合物的PDI相对较高,PDI为1.85,但仍属于可控范围。所合成的松香基RAFT聚合物同时也是一种新型大分子RAFT试剂,可以作为下一步RAFT活性聚合的RAFT试剂。TGA分析表明:松香基RAFT聚合物显示了很好的热稳定性,质量损失为10%的温度和最大分解温度分别为250和350℃。