腰果酚二醚曼尼希碱固化剂的合成及其相分离现象研究

腰果酚(CD)和1,3-二溴丙烷经Williamson醚化反应得到一种腰果酚二醚化合物(CDE),然后以CDE、多聚甲醛和二乙烯三胺为原料,经Mannich反应制备得到一种浅色的腰果酚二醚曼尼希碱固化剂(MBCDE)。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(~1H NMR)表征了产物的化学结构,并与氨乙基哌嗪(AEP)进行对比研究其相关性能。通过热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试研究了两种固化剂与双酚A环氧树脂(DGEBA)固化材料的相关性能。结果表明:MBCDE/DGEBA的最大分解温度为351.6℃,具有良好的热稳定性。AEP/DGEBA环氧固化物的冲击强度为3.641 J/m,而添加80%的MBCDE后固化物的冲击强度则为5.155 J/m,提高了41.6%。SEM分析结果表明MBCDE固化材料中存在相分离。     

环氧粉状胶黏剂的力学性能及固化动力学特性研究

以双酚A环氧树脂(E-12)为基体,4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,2-甲基咪唑(2-MI)为促进剂,经熔融共混制成的环氧粉状胶黏剂为研究对象,采用差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)及力学性能测试分析了2-MI用量对E-12/DDS/2-MI体系的力学性能及固化性能的影响。结果表明:与E-12/DDS体系相比,加入2-MI在E-12/DDS体系中可以改善韧性。当2-MI含量为0.2%质量分数时,E-12/DDS/2-MI体系的力学性能最佳,其冲击强度和拉伸强度分别为11.2 k J/m~2和43.54 MPa,分别较E-12/DDS体系提高了28.7%和21.3%;与E-12/DDS体系相比,加入2-MI使起始分解温度降低,从而使E-12/DDS/2-MI体系的热稳定性有所降低; 2-MI的添加降低了E-12/DDS/2-MI体系的表观活化能,有助于降低固化温度和缩短固化时间。研究表明,E-12/DDS/2-MI体系的固化条件为:从93.43℃开始体系发生固化反应,在127.5℃时体系达到充分固化,至172.87℃下体系固化完全。E-12/DDS/2-MI体系的最佳固化工艺为130℃/12 min。     

小叶臭黄皮的化学成分研究

从小叶臭黄皮(Clausena excavata Burm F.)的茎和叶中分离得到10个单萜基香豆素,分别鉴定为7-((E)-3'-甲基-4'-(8'-羰基-7',9'-烯-呋喃)-2'-烯)-香豆素(1)、7-((E)-3'-甲基-4'-(7'-甲基-8'-羰基-6'-烯-呋喃)-2'-烯)-香豆素(2)、7-((E)-3'-甲基-4'-(7'-甲基-6'-亚甲基-8'-羰基-呋喃)-2'-烯)-香豆素(3)、7-((E)-3'-甲基-4'-(9'-羟基-8'-羰基-6'-烯-呋喃)-2'-烯)-香豆素(4)、7-(3'-甲基-4'-(7'-甲基-8'-羰基-6'-烯-呋喃)-2',3'-环氧丁烷)-香豆素(5)、7-(3'-甲基-4'-(9'-羟基-8'-羰基-6'-烯-呋喃)-2',3'-环氧丁烷)-香豆素(6)、7-(3'-甲基-4'-(7'-甲基-7'-羟基-8'-羰基-6'-烯-呋喃)-2',3'-环氧丁烷)-香豆素(7)、7-(3'-甲基-4'-(7'-甲基-8'-羰基-呋喃)-2',3'-环氧丁烷)-香豆素(8)、5'-羟基葡萄内酯(9)和7-((E)-7'-羟基-3',7'-二甲基-2',5'-二烯)-香豆素(10),2个四降三萜,鉴定为11β-羟基-1α-乙酰基黄柏酮(11)、11β-羟基黄柏酮(12)和1个木脂素,鉴定为(-)-丁香脂素(13)。其中化合物11和13为首次从该植物中分离得到。测定了化合物1、2、3、11和12对癌细胞株A549、Hela和BGC-823的细胞毒活性,及其对白色念珠菌(Candida albicans)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的抑菌活性。结果显示,化合物1对Hela和A549均有细胞毒活性,其半数抑制质量浓度(IC_(50))值分别为11.26和13.55 mg/L,化合物3对BGC-823有细胞毒活性,其IC_(50)值为16.65 mg/L,5个化合物对白色念珠菌和金黄色葡萄球菌均没有抗菌活性。     

双酚A环氧树脂/双氰胺/2-甲基咪唑体系研究

为研究中温固化环氧树脂固化体系改善常见高温固化环氧树脂的应用受限及不足,笔者以双氰胺(DCD)为环氧树脂固化剂,2-甲基咪唑(2-MI)为促进剂,通过溶剂交换和熔融共混相结合的方法制备了环氧树脂/2-甲基咪唑/双氰胺的改性环氧树脂复合材料。试验通过添加不同质量分数的2-MI分析环氧树脂性能的变化。采用冲击、拉伸性能测试、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)方法研究了复合材料的力学性能、热稳定性及断面形貌。结果表明,2-MI的加入可有效改善体系的拉伸和冲击强度,且加入质量分数为0.4%~0.5%时最佳,断裂伸长率显著提升,起到明显增强和增韧作用。扫描电镜显微镜分析结果表明,加入固化剂的环氧树脂复合材料界面黏合性更好,但2-MI的加入量对体系热稳定性无明显影响。     

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.     

高蒎酸及其双酰基硫脲衍生物的合成及表征

以蒎酮酸为原料,经Willgerodt反应合成了高蒎酸,产品收率达到62%。对高蒎酸产物进行了IR和1H NMR结构分析与表征。高蒎酸再经酰氯化、亲核取代、亲核加成反应,合成了5种双酰基硫脲衍生物,收率达到65%~80%。所合成的5种双酰基硫脲衍生物产品经IR、1H NMR进行了结构鉴定,分别为2,2'-(2,2-二甲基环丁基-1,3-二基)双[N-(苯基氨基硫代甲酰基)乙酰胺](5a)、2,2'-(2,2-二甲基环丁基-1,3-二基)双[N-(邻甲苯基氨基硫代甲酰基)乙酰胺](5b)、2,2'-(2,2-二甲基环丁基-1,3-二基)双[N-(间甲苯基氨基硫代甲酰基)乙酰胺](5c)、2,2'-(2,2-二甲基环丁基-1,3-二基)双[N-(对甲苯基氨基硫代甲酰基)乙酰胺](5d)和2,2'-(2,2-二甲基环丁基-1,3-二基)双[N-(2,4-二甲基苯基氨基硫代甲酰基)乙酰胺](5e)。     

氢化萜烯酯型环氧树脂固化反应表征与机械性能研究

氢化萜烯酯型环氧树脂(HTME)是以萜烯-马来酸酐加成物的氢化产物与环氧氯丙烷反应合成的环氧树脂。通过DSC热分析、凝胶时间的测定及其影响因素分析,研究了HTME与甲基六氢苯酐(MeHHPA)的固化反应活性;通过FT-IR光谱法定性分析与固化度测定法定量分析,表征了HTME/MeHHPA体系的固化反应行为及完成固化反应的条件;并比较了HTME、TME及环氧树脂6101与Me-HHPA固化产物的机械性能。结果表明,HTME/M eHHPA体系的固化反应属于放热反应,反应热焓为153.5 J/g,峰顶温度为157.9℃;在0.5?MA促进剂条件下,110℃经8 h可完全固化,且HTME与MeHHPA按化学计量配比时固化效果最好,固化产物的机械性能与环氧树脂6101固化物的性能相似。     

氢化萜烯马来酸酐与环氧树脂固化反应特性研究

采用FT-IR光谱研究了氢化萜烯马来酸酐(HTMA)与双酚A型环氧树脂的固化反应过程,并分析了固化度、凝胶时间及其主要影响因素.实验结果表明:HTMA与环氧树脂的固化反应过程与促进剂作用下的酸酐固化环氧树脂的交联反应机理一致;固化度随温度升高、时间延长而提高,而凝胶时间随温度升高、促进剂用量的增加明显缩短.HTMA与双酚A型环氧树脂在110℃、8h以上可完全固化.空间位阻效应及电子效应的协同作用使HTMA与环氧树脂的固化反应速度降低,固化过程中放热量小,放热平缓.     

生物基阻燃固化剂对环氧木材涂料阻燃性能的影响

传统环氧树脂存在的容易燃烧、高度依赖石油基原料等问题,无法满足木材涂料防火和低碳可持续发展的要求。笔者通过合成含有端仲胺基的香草醛基阻燃固化剂(HVPA),部分替代商品化胺类固化剂4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM),用于固化生物基环氧树脂甘油二缩水甘油醚,制备了一种阻燃生物基环氧木材涂料。探究了HVPA的添加量对环氧树脂机械性能等基础性能的影响;将HVPA与DDM按不同质量比(0∶1,1∶3,1∶1,3∶1,1∶0)制备混合固化剂固化环氧树脂,并分别标记为EP-0、EP-25、EP-50、EP-75和EP-100。将EP-0～EP-100作为木材涂料涂敷于木材上进行锥形量热测试,探究HVPA对环氧木材性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)进行残炭分析,研究HVPA对木材涂料阻燃性能的阻燃机理。结果表明,HVPA作为固化剂不仅能提高环氧树脂的韧性,与EP-0相比提升了约942.9%,还能有效增强环氧木材涂料的阻燃性能,与EP-0相比,热释放速率分别降低了51.0%与62.9%,总热释放显著降低了52.3%。综上所述,本研究为环氧树脂在阻燃木材涂料领域的应用提供了新思路。     

木质素磺酸钠合成水性环氧固化剂的研究

通过曼尼希反应,用木质素磺酸钠改性脂肪族多胺,合成了一种新型的水性环氧固化剂,红外光谱表征了目标产物的结构.通过测试固化体系的邵氏硬度、拉剪强度、正拉黏接强度和耐热性等,研究了NaOH水溶液用量、原料的配比、反应温度、反应时间、固化剂与环氧树脂的配比等对固化体系性能的影响.结果表明:在不使用NaOH水溶液情况下,木质素...     

竹复合管材湿热老化性能及其机理

采用加速老化试验方法对竹复合管材的湿热老化性能及老化机理进行研究,探究不同湿热老化历时下竹复合管材拉伸、压缩和弯曲性能的变化。结果表明,在交变湿热应力作用下,竹复合管材拉伸强度、压缩强度、压缩弹性模量、弯曲强度和弯曲弹性模量随湿热老化时间延长呈幂指数降低,拉伸劣化大于弯曲,弯曲劣化大于压缩,模量劣化大于强度;湿热老化28次后,竹复合管材拉伸强度、压缩强度、压缩弹性模量、弯曲强度和弯曲弹性模量分别降低34.11%、25.64%、26.39%、26.14%和27.83%。交变湿热应力使结构层树脂和竹纤维均发生湿胀,结构层树脂湿胀率小于竹纤维,不均匀的湿胀使结构层树脂受拉、竹纤维受压,结构层树脂竹纤维界面产生剪切力,树脂开裂、脱落,纤维树脂界面形成孔洞和微裂纹降低有效应力传递,当剪切力大于界面粘结力时,界面损伤模式主要表现为脱粘以及剪切分层。     

马来海松基环氧纳米复合材料的制备及性能研究

以松香为原料,通过Diels-Alder加成制备了马来海松酸酐(MPA),再经过酯化、闭环反应得到了马来海松基环氧树脂(MPA-ER),并用FT-IR和1 H NMR对MPA和MPA-ER的结构进行了表征.进一步将多壁碳纳米管(MWCNTs)与MPA-ER共混制备了一系列的MPA-ER/MWCNTs复合材料,对其力学性...     

PEI/APP改性脲醛树脂制备阻燃胶合板及性能

以聚乙烯亚胺(PEI)为改性剂处理聚磷酸铵(APP)制备得到APP@PEI阻燃体系,并将其加入到脲醛树脂(UF)中,制备阻燃胶合板。研究了APP@PEI对UF胶黏剂理化性能的影响,并进一步探讨其对胶合性能及阻燃性能的影响。结果表明:APP、PEI和APP@PEI对UF的黏度、pH和固化时间均有影响。当APP添加量为10%时,UF的黏度由3.843 Pa·s上升至8.270 Pa·s,pH降至5.67,固化时间由91 s降至87 s;当PEI添加量为0.91%时,由于UF体系中支化和交联程度增加,黏度上升至41.433 Pa·s,pH和固化时间分别提升至9.91和116.3 s;而APP@PEI能降低对UF各项性能的影响,添加10%APP@PEI时UF的黏度、pH和固化时间分别为5.966 Pa·s、6.33和94.3 s。添加APP后,胶合板的胶合强度均低于Ⅱ类胶合板强度标准(0.7 MPa);添加PEI后,胶合板的胶合强度能够提升18%以上;APP@PEI添加量为10%时,胶合板的胶合强度达0.85 MPa,高于Ⅱ类胶合板强度标准要求。添加APP、PEI和APP@PEI对胶合板的阻燃性能有不同影响,单独添加PEI无法改善胶合板的阻燃性能,当APP和APP@PEI添加量为10%,15%和20%时,胶合板的极限氧指数(LOI)分别比未添加阻燃剂时提高0.8%,2.0%,2.5%和1.2%,2.2%,3.1%。     

催干剂对氨基环氧树脂阴极电泳漆的影响

以氨基环氧树脂为基体树脂，Co^2 ,Pb^2 盐为催干剂合成了阴极电泳漆，并对膜性能进行考察，结果表明，所合成的阴极电泳涂料在PH值为6－7、电泳时间2min的条件下。加入不同的催干剂，在不同的烘干温度下，得到性能不同的漆膜。经过膝膜综合性能试验，结果表明，加入钴和铅复合催化剂，在160℃左右烘干20min，可得到完全固化，硬度较高、耐潮、耐盐、耐酸碱性较好的漆膜。     

蓖麻油基含硅阻燃增塑剂的合成及其在聚氯乙烯中的应用

为提高增塑剂的阻燃性能,以可再生资源蓖麻油合成了一种蓖麻油基含硅阻燃增塑剂(Si-ECO),并将其应用到聚氯乙烯(PVC)中。首先将蓖麻油与三甲基氯硅烷反应得到中间体(Si-CO),再与双氧水、甲酸等进行环氧化得到最终产品。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(~1H NMR)对分子结构进行表征。将该蓖麻油基含硅增塑剂与PVC以及其他助剂进行共混注塑,得到不同含量Si-ECO的PVC树脂。以动态机械分析(DMA)、热重(TG)以及极限氧指数(LOI)等方法测试共混树脂的热力学性能和阻燃性能;以万能力学试验机表征力学性能。试验结果表明:随着Si-ECO阻燃增塑剂含量的增加,其热稳定性有所提高,同时残炭量也增加到4.72%;通过DMA分析可知,该蓖麻油基增塑剂Si-ECO与PVC具有良好的相容性,且能有效提高树脂的阻燃性能,体系的LOI从25.0增加到30.7,热释放速率(HRR)和总释放热(THR)分别为263.14 k W/m^2和29.5 MJ。以蓖麻油为基础合成具有阻燃功能的增塑剂具有广阔的发展前景。     

CaCO<Subscript>3</Subscript> in situ treated bamboo pulp fiber reinforced composites obtained by vacuum-assisted resin infusion

The aim of this study is to investigate the properties of CaCO₃ in situ treated bamboo pulp fiber (BPF) composites that have been filled with epoxy resin by means of vacuum-assisted resin infusion (VARI). Un-treated and treated BPF were processed at a pressure of 0.24 MPa into BPF preforms. VARI was used to infuse epoxy resin through the BPF preforms to make BPF composites. The flexural properties, impact property, and thermal properties of the BPF composites were analyzed. CaCO₃ with the loading of 30 wt% affects the performance of the composites. The flexural strength did not decrease and modulus of the treated BPF composites increased by 9.38%, while the impact strength decreased by 50.98%, compared to the control sample. Dynamic mechanical analysis revealed the maximum elastic moduli of the treated specimens increased by 1.19 times in the temperature range of ?20 to 120 °C. The thermal decomposition temperature of the composites was influenced by the effect of the crystal field and size effect of CaCO₃.     

可膨胀石墨与聚磷酸铵对木粉/聚丙烯复合材料的协同阻燃作用(英文)

采用锥形量热仪(CONE)研究可膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)对木粉/聚丙烯复合材料的协同阻燃作用。CONE测试结果表明:EG和APP均可降低木粉/聚丙烯复合体系的热释放速率(HRR)、总热释放(THR)和烟释放速率(RSR),提高成炭率;与APP相比,EG表现出更好的抑烟效果。当EG与APP的总添加量为15%、复配比例为2∶1时,能形成稳定致密的膨胀炭层,阻燃协同效应显著。力学性能测试结果表明:即使在马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(MAPP)的存在下,EG和APP阻燃剂的添加对复合材料的冲击强度和弯曲强度仍有不利影响,但EG的添加可提高复合材料的弯曲模量。     

偶氮二甲酰胺发泡剂对脲醛树脂性能的影响

采用单因素试验方法,将偶氮二甲酰胺发泡剂与脲醛树脂复配制备发泡型胶黏剂,测试胶黏剂的基本性能及拉伸剪切强度,利用热重分析仪(TG)和同步热分析仪(TG-DSC)对胶黏剂的热稳定性和固化特性进行表征。结果表明:偶氮二甲酰胺发泡剂的加入有利于提升树脂体系的流动性,降低树脂的初期固化速度,提高树脂的热稳定性,且对树脂的固体含量及黏度无明显影响;较优的发泡剂添加量为6%;拉伸剪切强度为2.45 MPa。开发的偶氮二甲酰胺/脲醛树脂发泡胶黏剂在轻质人造板领域具有较大的应用潜力。