紫外光引發(fā)硫醇-烯烴點擊反應制備環(huán)氧樹脂和光固化膜及性能.pdf

1、環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的物理機械性能，在電子、建筑等領域應用廣泛，但其常規(guī)制備方法存在工藝繁瑣、后處理污染環(huán)境等問題，研究工藝簡單、高效無污染的環(huán)氧樹脂合成技術是科學家和工程師們方興未艾的研究興趣所在。硫醇-烯烴點擊反應具有反應條件簡單、速度快、產率高等優(yōu)點，是高分子化合物和單體合成的新技術。本文將硫醇-烯烴點擊反應應用于合成多種縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂、超支化環(huán)氧樹脂、光固化膜及膜性能；制備超支化環(huán)氧樹脂/雙酚A型環(huán)氧樹脂（DGEBA）復合材料

2、，探索超支化環(huán)氧樹脂對DGEBA的綜合改性功能和機理，具體研究內容如下：
　?。?）多種縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂的制備及表征。以不同結構的一元醇（苯甲醇）、二元醇（乙二醇、一縮二乙二醇和丁二醇）、三元醇（THEIC和三羥甲基丙烷）先與巰基丙酸進行酯化反應，分別合成了不同官能度的硫醇，產率均在95％以上。然后硫醇與烯丙基縮水甘油醚（AGE）進行紫外光引發(fā)點擊反應，獲得不同官能度的環(huán)氧樹脂，包括苯甲醇-縮水甘油硫醚（PMEP）、乙二醇-二

3、（縮水甘油硫醚）（EGEP）、一縮二乙二醇-二（縮水甘油硫醚）（DGEP）、丁二醇-二（縮水甘油硫醚）（BGEP）、三(2-羥乙基)異氰尿酸酯-三（縮水甘油硫醚）（THGEP）和三羥甲基丙烷-三（縮水甘油硫醚）（TMGEP），產率均在99%以上，所有產物的環(huán)氧值與其理論值相近。通過紅外譜圖、核磁譜圖、電噴霧質譜表征和證實了環(huán)氧樹脂的結構和分子量。
　?。?）利用硫醇-烯烴點擊反應制備了三種不同分子量的超支化環(huán)氧樹脂（EHBP）和研

4、究其與DGEBA構成復合材料的性能。首先用巰基丙酸對三種不同分子量的端羥基超支化聚合物進行酯化反應得到端巰基超支化聚合物，然后再與AGE進行點擊反應獲得相應的三種超支化環(huán)氧樹脂。利用紅外譜圖、氫核磁共振譜、凝膠滲透色譜表征了超支化環(huán)氧樹脂的化學結構、分子量及其分布指數。結果表明，合成的超支化環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值與理論值接近、分子量分布指數較窄。研究EHBP對EHBP/DGEBA復合材料的性能（機械性能和熱性能）的影響及其規(guī)律，發(fā)現隨著EHB

5、P用量和分子量的增加，復合材料的機械性能先增加后降低，在中等分子量的超支化環(huán)氧樹脂（EHBP-12）的用量為9wt%時，機械性能達到最大值。與雙酚 A型環(huán)氧樹脂性能相比，復合材料的拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度可分別提高27.82%、39.84%和132.40%，復合材料的耐熱性略微下降。其增強增韌功能符合原位增強增韌機理。
　?。?）硫醇-烯烴點擊反應制備光固化膜及其性能。以二乙醇胺、巰基丙酸、二苯基膦酰氯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、

6、烯丙基縮水甘油醚等為主要原料，合成了一種含氮三元硫醇（DAMP）和兩種不同結構的含磷二元烯烴，一種為含烯丙氧基和丙烯酸酯基的二元烯烴（DPDA），另一種為含兩摩爾甲基丙烯酸甲酯基的二元烯烴（DPMA），使用紅外譜圖、核磁譜圖表征和證實了產物的化學結構。使用紫外光引發(fā)硫醇和烯烴單體進行點擊反應制備光固化膜。使用紅外研究了不同雙鍵（甲基丙烯酸甲酯基、丙烯酸酯基和烯丙氧基）與巰基的光聚合反應機理。結果顯示硫醇可顯著提高固化膜的物理性能、提高雙