做为现在建筑工程当中一种常用的材料,树脂瓦已经被越来越多的人所熟悉了,这是一种使用寿命好的瓦片,它拥有着非常坚韧的使用效果,拥有着好的耐冲击性,不论是瓦片自身从高处落下、或是有物体从高处落到瓦片上面,瓦片都可以很好地对于这些冲击力进行化解,从而更好地自身的使用寿命,起到良好的房屋保护的作用,这样的瓦片基本上用了就可以用一辈子,不用担心使用寿命的问题。
树脂瓦还有着非常好的保温方面的性能,因为这种瓦片在设计的时候就特别注意好了保温方面的注意,所以从设计当中就可以看到这个的优点,使用了这种瓦片的房屋,在保温性能上面十分出众,可以更好地带来一个舒适的室内温度,同时在使用暖气、或是空调等等的产品的时候,也都可以起到更好的温度保持的作用,让大家可以在这方面有效地节能省钱,省下大量的电费。
树脂瓦也是一种非常好的隔音材料,比如说像是一些大雨、狂风、或是一些室外的汽车类的噪音等等的情况,使用了这种瓦片之后,都可以带来非常好静音的效果,特别像是大雨落在瓦片上面的时候,它的良好的隔音作用,可以让人们在室内不会听到这些声音的影响,使得大家在日常生活当中,都可以拥有着更好的生活品质,能够拥有着更好的使用体验。
本文研究了低粘度液态双酚F型环氧树脂的合成工艺条件对树脂性能的影响因素。双酚F型环氧树脂合成的工艺条件:环氧氯丙烷(ECH)/双酚F(BPF)=10/1,催化剂为苄基,用量为1,8%(mol/BPF),醚化温度为75℃,醚化时间为6,0h,闭环时间为1,0~1,5h,碱过量2%。
双酚F型环氧树脂苄基共缩聚
双酚F型液态环氧树脂具有较低的粘度,使用工艺性好,固化物耐腐蚀性等特点[1-3],且其固化物的力学性能与双酚A型环氧树脂相当,但是固化后交联密度高,存在内应力大、质脆,耐疲劳性、耐热性、耐冲击性、耐开裂性和耐湿热性较差等缺点[4-6]。为此,国内外学者对环氧树脂进行了大量的改性研究,取得了丰硕的成果。与国外相比,我国生产的双酚F环氧树脂在粘度、性能等方面还有很大的差距,因此进一步研究双酚F环氧树的生产工艺条件是很有价值的。本文对双酚F型环氧树脂进行了合成,并对其进行了改性研究。
实验部分
(一)主要仪器设备及试剂
试剂:环氧氯丙烷均为工业品,,四丁基,苄基为分析纯试剂。
仪器:日本岛津FTIR-8700红外光谱仪(4000~400cm-1),产XT4双目显微熔点测定仪(温度计未经校正)。
(二)实验的合成原理
1、双酚F的合成原理;
2、双酚F环氧树脂的合成合成原理;
环硫树脂与环氧树脂在结构上十分类似,但又由于其结构的性,除了具有环氧树脂所具备的一些优能,还能够在低温下快速固化,与金属有良好的粘接,高的折射率等,因此,在低温快速固化、基材粘接以及光学树脂材料等领域有良好的应用,研究环硫/环氧树脂具备广阔的应用前景。
实验过程中,制备低粘度的双酚F环硫/环氧树脂体系,有效地避免了树脂体系在操作中粘度大、流动性差的缺点。分别选择两类固化剂,胺类和酸酐类,对树脂/固化剂体系进行详细的探究。本论文主要工作如下:
以双酚F环氧树脂和硫氰酸钾为主要原料制备了目标产物双酚F环硫/环氧树脂。通过FTIR、1HNMR、元素分析等手段表征合成产物结构,并建立了红外工作曲线、核磁谱图两种分析方法,对合成产物进行环硫含量的定量分析。其中,合成的产物环氧转化率为67%。
其次,环硫树脂与环氧树脂相比,具有更大的环张力,因此,活性更大、更容易开环,发生聚合反应。本文采用非等温DSC法研究了环硫基团含量分别为15%和50%的双酚F环硫/环氧树脂/酸酐体系的固化反应动力学,采用Malek法判定机理函数,采用Kissinger法和等转化率法求解体系的活化能、求解动力学参数,建立了动力学方程,并进行模拟。结果表明两体系均符合SB(m,n)模型。接着,对不同环硫含量的双酚F环硫/环氧/酸酐体系的力学性能进行测试,结果表明,随着环硫含量的增加,体系的拉伸强度与断裂伸长率变化不大,对Cu的粘接性能变好,对Al的粘接性能变差。
再次,环氧基团和环硫基团开环后分别形成羟基(或者氧负离子)和巯基(或者硫负离子),二者活性差别大,可能导致固化物交联网络产生差异,因此,本文进一步针对固化物的结构展开研究,分别采用环硫含量为15%和50%的双酚F环硫/环氧树脂,与不同化学计量比的胺和酸酐进行配比,采用DSC、DMTA等对固化物进行玻璃化转变温度、模量的表征。结果表明,四个树脂体系均是随着固化剂用量的减少(从化学计量比减小到小化学计量比),玻璃化转变温度Tg和模量出现的趋势。说明巯基-SH或者硫负离子-S-,对于树脂体系有非常重要的影响,随着树脂体系中,环硫含量的增加,树脂体系的固化反应速率提高,树脂固化体系更易形成密集的交联网络结构。