耐高溫環(huán)氧樹脂的合成工藝研究

1、耐高溫環(huán)氧樹脂的合成工藝研究 畢業(yè)論文開題報告題目耐高溫環(huán)氧樹脂的合成工藝研究院 系化工與環(huán)境工程學院專業(yè)高分子材料與工程年級2010級學號1XXXXXXXXXX姓名李勝鵬指導教師齊明華 2012 年 03 月 09 日畢業(yè)設計說明書論文中文摘要環(huán)氧樹脂是一種重要的熱固性樹脂因其具有良好的綜合性能和工藝性而在復合材料膠黏劑和涂料行業(yè)中有著不可代替的作用然而其固化物脆性大耐熱性差難以滿足日益發(fā)展的工程技術要求限制了環(huán)氧樹脂進一步應用隨著高新技術的不斷發(fā)展對環(huán)氧樹脂提出了越來越高的要求因而也就不斷推動著高性能環(huán)氧樹脂的研究開發(fā)本論文研究的三酚基甲烷縮水甘油醚是一種耐高溫環(huán)氧樹脂具有良好的韌性和加工

2、性能廣泛用于高性能復合材料封裝材料等領域本文以苯酚和對羥基苯甲醛為原料合成三酚基甲烷再以三酚基甲烷與環(huán)氧氯丙烷 ECH 縮合制備三酚基甲烷縮水甘油醚通過不同條件的對比得出制備三酚基甲烷縮水甘油醚的最佳工藝酰亞胺得到具有良好機械性能和粘強度的耐高溫環(huán)氧膠黏劑實驗研究合成出了單體三酚基甲烷以及三酚基甲烷縮水甘油醚并采用TIRHPLCNMR對TPM單體環(huán)氧樹脂的基本性能進行了研究同時創(chuàng)新性的發(fā)現(xiàn)并采用二氯甲烷和乙醇溶液來提純TPM單體結果表明該環(huán)氧值為0551HPLC圖表明單體純度是9898畢業(yè)設計說明書論文外文摘要Title Studies of Synthetic Techniques of T

3、ri 4-hydroxyphenyl Methane Glycidyl Ether with Phenol and Parahydroxy BenzaldehydeAbstractEpoxy resin is an important thermosetting resin As we known that epoxy resins were widely used as adhesives and matrix resin in composites However most thermosetting resin for many disadvantages such as the gre

4、at brittleness in the cured state and low heat-resistance so its difficult to fit for the requirements of the developing engineering technology and restricts its application in some special occasionThe article introduces tri 4-hydroxyphenyl methane ether is a high temperature resistant epoxy resin I

5、t has excellent tenacity and process ability and it is widely used as high performance composite and encapsulation materials The article mainly studies the syntheses of tri 4-hydroxyphenyl methane with phenol and parahydroxy benzaldehyde tri 4-hydroxyphenyl methane glycidyl ether with the tri 4-hydr

6、oxyphenyl methane and chloropropane Comparing the diffirent condition of the reaction the optimum synthetic techniques of superior quatily of tri 4-hydroxyphenyl methane glycidyl ether is givenHigh temperature resistant epoxy adhesives had been proved to have good mechanical properties and bonding s

7、trength because they combined the advantages of epoxy resin and polyimide resin by mixing of the two resin with complementary propertiesExperimental study of synthesis of monomer tri 4-hydroxyphenyl methane and tri 4-hydroxyphenyl methane glycidyl etherdeeply studied on the basic performance of THPM

8、 monomer and epoxy resin by measuring FTIR HPLC NMR epoxy value melting point and shear strength And innovatively adopting dichloromethane and ethanol solution to purification THPM monomer Results show that the epoxy value of THPMGE is 0551 and HPLC spectra indicates tri 4 hydroxyphenyl methane mono

9、mer purity is 9898Keywords heat resistant epoxy resin tri 4-hydroxyphenyl methane glyci dyl ether phenol parahydroxy benzaldehyde chloropropane目 次1緒論111 引言112 環(huán)氧樹脂概況1121 環(huán)氧樹脂定義1122 環(huán)氧樹脂的發(fā)展歷史2123 環(huán)氧樹脂的分類4124 環(huán)氧樹脂的產(chǎn)量與應用613 高耐熱環(huán)氧樹脂發(fā)展趨勢8131 新型環(huán)氧樹脂8132 新結構的耐高溫固化劑12133無機納米復合材料的開發(fā) 1314 合成三酚基甲烷縮水甘油醚工藝的意義141

10、41合成三酚基甲烷 THPM 單體14142 THPMGE的目的和意義152 實驗部分1621 實驗原料16211 合成原料16212固化劑16213 實驗設備1722 THPMGE環(huán)氧樹脂合成18221 三酚基甲烷的合成18222三酚基甲烷縮水甘油醚的合成1923 性能測試19231 環(huán)氧值20232 熔點21233 紅外光譜22234 高效液相色譜22235核磁共振測定223 結果與討論2231合成工藝22311三酚基甲烷 THPM 單體合成工藝以及新提純方法 22312三酚基甲烷縮水甘油醚的合成2332 THPM單體的表征23321熔點表征23322紅外光譜表征24323 高效液相色譜表

11、征25324 核磁共振表征 2633 三酚基甲烷縮水甘油醚的環(huán)氧值 27331 ECH和三酚基甲烷的摩爾比對反應產(chǎn)物的影響27322 NaOH的用量濃度對反映的影響2834 需要進一步研究解決的問題30結論31致謝32參考文獻331 緒論11引言環(huán)氧樹脂 epoxy resins 是一種環(huán)氧低聚物 epoxy olygomer 簡寫為EP與固化劑 hardener 反應時便可形成三維網(wǎng)狀的熱固性塑料環(huán)氧樹脂由于具有較好的熱穩(wěn)定性絕緣性粘附性良好的力學性能成型工藝性能以及低成本等優(yōu)勢廣泛應用于電子元器件的黏接封裝以及印制線路板的制作領域成為目前最為重要的電子化學材料之一隨著電子工業(yè)的發(fā)展1對EP

12、材料的耐熱性耐濕性提出更苛刻的要求開發(fā)高耐熱型環(huán)氧樹脂具有十分重要的價值2環(huán)氧樹脂固化物耐熱性主要取決于環(huán)氧樹脂本身的分子骨架結構同時與固化劑固化工藝交聯(lián)情況以及使用改性填料有關提高環(huán)氧固化物的耐熱性途徑主要有3開發(fā)具有耐熱性骨架新型結構的EP包括主鏈上或側鏈上含有耐熱基團多官能度結構液晶結構選擇耐高溫固化劑或者合成新型結構的耐高溫固化劑開發(fā)EP無機納米復合材料下面首先闡述環(huán)氧樹脂的概況新型環(huán)氧樹脂發(fā)展趨勢以及三酚基甲烷縮水甘油醚合成研究的意義12 環(huán)氧樹脂概況121 環(huán)氧樹脂定義環(huán)氧樹脂4 Epoxy Resin EP 是泛指含有兩個或兩個以上環(huán)氧基 以脂肪族脂環(huán)族或芳香族等有機化合物為骨架

13、并能通過環(huán)氧基團反應形成有用的熱固性產(chǎn)物的高分子低聚體 Oligomer 當聚合度n為零稱之為環(huán)氧化合物簡稱環(huán)氧化物Epoxide這些低相對分子質(zhì)量樹脂雖不完全滿足嚴格的定義但因具有環(huán)氧樹脂的基本屬性在稱呼時也不加區(qū)別的統(tǒng)稱為環(huán)氧樹脂典型的環(huán)氧樹脂結構如下式上述定義不包括環(huán)氧化天然油及其相關品種這些環(huán)氧化物基本上用作聚氧乙烯等樹脂的穩(wěn)定劑和增塑劑雖然他們也含有兩個或兩個以上的環(huán)氧基但在環(huán)氧樹脂通用的固化條件下不能充分反應得到有用的熱固化產(chǎn)物在歐洲環(huán)氧樹脂被稱為環(huán)氧化合物樹脂Epoxy Resin依據(jù)其化學性質(zhì)的差異文獻上分類為環(huán)氧化聚烯烴過醋酸環(huán)氧樹脂環(huán)氧烯烴聚合物環(huán)氧氯丙烷樹脂雙酚A樹脂環(huán)氧

14、氯丙烷-雙酚A縮聚物雙環(huán)氧氯丙烷樹脂以及22-雙對羥苯基丙烷二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂具有從液態(tài)到黏稠態(tài)固態(tài)多種形態(tài)它幾乎沒有單獨的使用價值只有和固化劑反應生成三維網(wǎng)狀結構的不溶不熔聚合物才有應用價值因此環(huán)氧樹脂歸屬于熱固性樹脂屬于網(wǎng)絡聚合物范疇122 環(huán)氧樹脂發(fā)展歷史環(huán)氧樹脂的發(fā)明曾經(jīng)歷了相當長的時期早在1891年德國的Lindmann用對苯二酚與環(huán)氧氯丙烷反應縮聚成樹脂并用酸酐使之固化但是它的使用價值當時沒有被揭示1930年瑞士的Pierre Castan和美國的SOGreenlee進一步進行研究用有機多元胺使上述樹脂固化顯示出很高的粘接強度這才引起了人們的重視廣泛地講環(huán)氧樹脂可以從含有烯基的母

15、體化合物合成也可以從含有活性氫原子的母體化合物合成20世紀初首先報導了烯烴的環(huán)氧化但直到20世紀40年代中期Swern和他在美國農(nóng)業(yè)部的合作伙伴開始研究聚不飽和天然油的環(huán)氧化時此項技術也僅應用于相對分子質(zhì)量較高的單環(huán)氧化合物生產(chǎn)并引起廣泛的工業(yè)化規(guī)模開發(fā)的興趣10年之后才應用于環(huán)氧樹脂合成技術之中大約在20世紀20年代中期已經(jīng)有雙酚A與環(huán)氧氯丙烷反應產(chǎn)物報道15年后首創(chuàng)了不穩(wěn)定的環(huán)氧化脂肪胺中間產(chǎn)物的生產(chǎn)技術1933年德國的Schlack研究現(xiàn)代雙酚A環(huán)氧樹脂同雙酚A的分離技術盡管一年之后Schlack報導了雙環(huán)氧化合物同有機酸無機酸胺和硫醇的反應5 但確定雙酚A環(huán)氧樹脂的工業(yè)價值的還是瑞士D

16、e Tray Frefes公司的Castan和美國Devoe Raynolds公司的Greenlee1936年Castan生產(chǎn)了琥珀色環(huán)氧氯丙烷雙酚A樹脂并同鄰苯二甲酸酐反應生產(chǎn)出用于澆鑄和模塑制品的具有工業(yè)意義的熱固性制品1939年年初Greenlee也獨自生產(chǎn)出了高分子質(zhì)量雙酚A環(huán)氧氯丙烷樹脂并用于高級熱固性涂料61937年到1939年歐洲曾嘗試用環(huán)氧樹脂補牙但沒有成功除此之外在第二次世界大戰(zhàn)前沒有全面開發(fā)環(huán)氧樹脂技術戰(zhàn)后不久Dovoe Raynolds開始試生產(chǎn)涂料樹脂而CIBA公司得到De Tray Frefes許可開始進一步發(fā)展液體涂料層壓材料和粘接劑用液體環(huán)氧樹脂1943年Cast

17、an的基本專利授權然而環(huán)氧樹脂第一次具有工業(yè)價值的制造是在1947年由美國的Dovoe Raynolds公司完成的它開辟了環(huán)氧氯丙烷雙酚A樹脂的技術歷史環(huán)氧樹脂開始了工業(yè)化開發(fā)且被認為是優(yōu)于老的酚醛樹脂和聚酯樹脂的一種技術進步這種樹脂幾乎能與大多數(shù)其他熱固性塑料的性能相媲美在一些特種應用領域其性能優(yōu)于酚醛和聚酯不久瑞士的CIAB汽巴公司美國的Shell殼牌和Dow道公司開始了環(huán)氧樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)和應用開發(fā)工作20世紀50年代后期美國的兩個主要公司汽巴和Dovoe Raynolds繼續(xù)研究縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂殼牌化學公司只提供環(huán)氧氯丙烷聯(lián)合碳化物塑料公司首先制造酚醛樹脂和雙酚A歐洲汽巴和殼牌集中

18、開發(fā)了環(huán)氧樹脂1955年夏季四種基本環(huán)氧樹脂在美國獲得生產(chǎn)制造許可證Dow 陶氏 化學公司和Reichhold化合物公司建立了環(huán)氧樹脂生產(chǎn)線在普通雙酚A環(huán)氧樹脂生產(chǎn)應用的同時一些新型的環(huán)氧樹脂相繼問世如1956年美國聯(lián)合碳化物公司開始出售脂環(huán)族環(huán)氧樹脂1959年Dow化學公司生產(chǎn)酚醛環(huán)氧樹脂大約在1960年Koppers公司生產(chǎn)了鄰甲酚醛環(huán)氧1965年初汽巴開始生產(chǎn)和經(jīng)銷該種樹脂在19551965年期間環(huán)氧樹脂質(zhì)量明顯提高雙酚A環(huán)氧樹脂已有所有的平均相對分子質(zhì)量等級的牌號酚醛環(huán)氧確立了明顯的耐高溫應用的優(yōu)級性能殼牌化學品公司和聯(lián)碳塑料生產(chǎn)多官團能酚縮水甘油醚等特種耐溫樹脂制造商還提供了脂肪族多

19、元醇環(huán)氧氯丙烷樹脂Unio Carbide開發(fā)了對氨基苯酚三縮水甘油醚樹脂1957年有關環(huán)氧樹脂的合成工藝的專利問世是由殼牌公司申請的7該專利研究了固化劑和填加劑的應用工藝方法揭示了環(huán)氧樹脂固化物的應用過醋酸法合成的環(huán)氧樹脂最初是1956年由美國聯(lián)合碳化物公司推出1964年轉賣給聯(lián)碳塑料公司在歐洲工業(yè)化脂環(huán)族環(huán)氧樹脂于20世紀60年代初問世1963年通過汽巴公司引入美國1965年汽巴引進聯(lián)碳塑料公司的許多多官能團環(huán)氧的品種大約1960年FMC公司開始經(jīng)銷環(huán)氧化聚丁二烯70年代中期美國加拿大英國瑞士西德比利時阿根廷墨西哥波蘭捷克斯洛伐克和蘇聯(lián)都開始制造雙酚A環(huán)氧樹脂和一些新型環(huán)氧樹脂70年代開始

20、了低氯含量的電子級應用相繼五元環(huán)海因環(huán)氧氫化雙酚A環(huán)氧等耐老化樹脂和四溴雙酚A環(huán)氧含溴環(huán)氧化合物等阻燃型環(huán)氧樹脂得到發(fā)展80年代開發(fā)了復合胺酚醛結構的新型多官能團環(huán)氧樹脂以滿足復合材料工業(yè)需要最近又開發(fā)了水性環(huán)氧樹脂和稠環(huán)耐溫耐濕環(huán)氧樹脂由于環(huán)氧樹脂品種的增加和應用技術的開發(fā)環(huán)氧樹脂在電氣絕緣防腐涂料金屬結構粘接等領域的應用有了突破于是環(huán)氧樹脂作為一個行業(yè)蓬勃地發(fā)展起來目前它的品種應用開發(fā)仍很活躍從1960年以來已有數(shù)百種環(huán)氧樹脂完成工業(yè)化開發(fā)已有4050種不同結構的環(huán)氧可商品化制造或由中間試驗廠提供同時與之相適用的100多種工業(yè)化固化劑和許許多多的改性劑和稀釋劑與之配套正謂方興未艾中國研制環(huán)

21、氧樹脂始于1956年在沈陽上海兩地首先獲得了成功1958年上海開始了工業(yè)化生產(chǎn)20世紀60年代中期開始研究一些新型的脂環(huán)族環(huán)氧酚醛環(huán)氧樹脂聚丁二烯環(huán)氧樹脂縮水甘油酯環(huán)氧樹脂縮水甘油胺環(huán)氧樹脂等到70年代末期中國已形成了從單體樹脂輔助材料從科研生產(chǎn)到應用的完整的工業(yè)體系環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的物理機械性能電絕緣性能耐藥品性能和粘結性能可以作為涂料澆鑄料模壓料膠粘劑層壓材料以直接或間接使用的形式滲透到從日常生活用品到高新技術領域的國民經(jīng)濟的各個方面例如飛機航天器中的復合材料大規(guī)模集成電路的封裝材料發(fā)電機的絕緣材料鋼鐵和木材的涂料機械土木建筑用的膠粘劑乃至食品罐頭內(nèi)壁涂層和金屬抗蝕電泳涂裝等都大量使用環(huán)氧

22、樹脂它已成為國民經(jīng)濟發(fā)展中不可缺少的材料它的產(chǎn)量和應用水平也可以從一個側面反映一個國家的工業(yè)技術的發(fā)達程度目前環(huán)氧樹脂正朝著高純化精細化專用化系列化配套化功能化六個方向發(fā)展以此來滿足各個行業(yè)對環(huán)氧樹脂提出不同的性能需求123 環(huán)氧樹脂分類環(huán)氧樹脂的種類很多且在不斷的發(fā)展因此明確地進行分類是困難的按化學結構在類推固化樹脂的化學及力學性能研究等方面是便利的 1 按化學結構a 縮水甘油醚類 其中的雙酚A縮水甘油醚樹脂簡稱雙酚A型環(huán)氧樹脂是應用最廣泛的環(huán)氧樹脂此外有雙酚F型環(huán)氧樹脂雙酚S型環(huán)氧樹脂氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂酚醛型環(huán)氧樹脂肪脂族縮水甘油醚樹脂溴代環(huán)氧樹脂b 縮水甘油脂類 鄰苯二甲酸縮水甘油酯其

23、化學結構為c 縮水甘油胺 其通式為 d 脂環(huán)族環(huán)氧樹脂 其化學公式為 e 環(huán)氧化烯烴類 其化學結構為 f 新型環(huán)氧樹脂 如海因環(huán)氧樹脂化學結構如下 含有無機元素的其他環(huán)氧樹脂如有機硅環(huán)氧樹脂以及鐵環(huán)氧樹脂等 2 按狀態(tài)分類在實際使用上按在室溫條件下所呈現(xiàn)的狀態(tài)分類是很重要的這樣環(huán)氧樹脂可分為液態(tài)環(huán)氧樹脂和固態(tài)環(huán)氧樹脂屬于液態(tài)環(huán)氧樹脂的僅僅是一小部分低分子量樹脂如通用型DGEBAn值為 07以下在室溫下呈現(xiàn)黏稠的液體作為無溶劑成膜材料使用就是此類環(huán)氧樹脂固態(tài)環(huán)氧樹脂通常以薄片狀來使用此外所處的固態(tài)環(huán)氧樹脂不是B階段化樹脂這類樹脂供粉末涂料的粘料和固態(tài)成型材料使用 3 按制造方法分 a 由環(huán)氧氯丙

24、烷與相應的醇酚酸酸縮合而成 b 由過氧酸通常用過乙酸與烯類化合物的雙鍵加成而得到124 環(huán)氧樹脂的產(chǎn)量與應用據(jù)不完全統(tǒng)計2009年全世界生產(chǎn)環(huán)氧樹脂300萬噸中國生產(chǎn)環(huán)氧樹脂110萬噸82010年9隨著全球經(jīng)濟的逐步復蘇環(huán)氧樹脂的需求比2009年亦有大幅度回升但由于原料苯酚等的供應緊張成本升高使得生產(chǎn)廠商倍感盈利壓力紛紛在2010年上半年提高售價風能專用樹脂體系及澆注技術仍是開發(fā)熱點國際大公司的環(huán)氧樹脂固化劑產(chǎn)能擴充醒目因熱矚目高性能的粘接劑灌封料電子材料專用環(huán)氧體系新產(chǎn)品亮點不少其中以生物質(zhì)材料為基礎的新型環(huán)氧樹脂和復合材料成為今后新產(chǎn)品開發(fā)的又一風向標但由于全球經(jīng)濟前景尚不明亮今后環(huán)氧樹脂

25、市場能否完全恢復至以往水平上不得而知順應國際綠色環(huán)保的需求態(tài)勢開發(fā)高性能的專用產(chǎn)品仍是環(huán)氧廠商在今后競爭更加激烈的市場中立于不敗之地的生存法則環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的粘接防腐蝕成形性和熱穩(wěn)定性能在力學熱電氣和耐化學藥品性方面的性能非常優(yōu)秀由于有這些機能和性能它可以作為涂料膠黏劑和成型材料并在電氣電子光學機械工程技術土木建筑及文體用品制造的領域中得到了廣泛的應用 1 涂料環(huán)氧樹脂在涂料中的應用占較大的比例它能制成各具特色用途各異的品種其共性如下a 耐化學品性優(yōu)良尤其是耐堿性b 漆膜附著力強特別是對金屬c 具有較好的耐熱性和電絕緣性d 漆膜保色性較好但是雙酚A型環(huán)氧樹脂涂料的耐候性差漆膜在戶外易粉化失光

26、又欠豐滿不宜作戶外用涂料及高裝飾性涂料之用因此環(huán)氧樹脂涂料主要用作防腐蝕漆金屬底漆絕緣漆但雜環(huán)及脂環(huán)族環(huán)氧樹脂制成的涂料可以用于戶外 2 粘膠劑 環(huán)氧樹脂除了對聚烯烴等非極性塑料粘結性不好之外對于各種金屬材料如鋁鋼鐵銅非金屬材料如玻璃木材混凝土等以及熱固性塑料如酚醛氨基不飽和聚酯等都有優(yōu)良的粘接性能因此有萬能膠之稱環(huán)氧膠粘劑是結構膠粘劑的重要品種 環(huán)氧樹脂膠黏劑的主要用途見下表1-1 表1-1 環(huán)氧樹脂膠黏劑的主要用途應用領域被粘材料主要特征主要用途土木建筑混凝土木金屬玻璃熱固性材料 低粘度能在潮濕面或水中固化低溫固化混凝土修補新舊面的銜接外墻裂縫修補嵌板的粘結下水道管的連接地板粘結建筑結構加

27、固電子電器金屬 陶瓷玻璃FRP等熱固性塑料電絕絕緣性耐濕性耐沖擊性耐熱性低腐蝕性電子元件集成電路液晶屏光盤揚聲器磁頭鐵芯電池盒拋物面天線印制電路板航空航天金屬 熱固性塑料FRP纖維增強塑料耐熱耐沖擊耐濕性耐疲勞耐輻射線同種金屬異種金屬的粘接蜂窩芯和金屬粘接復合材料配電盤的粘接汽車機械金屬熱固性塑料FRP耐濕性防腐右面粘接耐磨耐久性疲勞特性車身粘接薄鋼板補強FRP粘結機械結構的修復安裝體育用品金屬木玻璃熱固性塑料FRP耐久性耐沖擊性滑雪板高爾夫球桿網(wǎng)球拍其 他金屬玻璃陶瓷低毒性不泛黃文物修補家庭用 3 電子電器材料由于環(huán)氧樹脂的絕緣性能高結構強度大和密封性能好等許多獨特的優(yōu)點已在高低壓電器電機和

28、電子元器件的絕緣及封裝上得到廣泛應用發(fā)展很快主要用于a 電器電機絕緣封裝件的澆注如電磁鐵接觸器線圈互感器干式變壓器等高低壓電器的整體全密封絕緣封裝件的制造在電器工業(yè)中得到了快速發(fā)展從常壓澆注真空澆注已發(fā)展到自動壓力凝膠成型 b 廣泛用于裝有電子元件和線路的器件的灌封絕緣已成為電子工業(yè)不可缺少的重要絕緣材料c 電子級環(huán)氧模塑料用于半導體元器件的塑封近年來發(fā)展極快由于它的性能優(yōu)越大有取代傳統(tǒng)的金屬陶瓷和玻璃封裝的趨勢d 環(huán)氧層壓塑料在電子電器領域應用甚廣其中環(huán)氧覆銅板的發(fā)展尤其迅速已成為電子工業(yè)的基礎材料之一此外環(huán)氧絕緣涂料絕緣膠粘劑和導電膠粘劑也有大量應用 4 工程塑料和復合材料 環(huán)氧工程塑料主

29、要包括用于高壓成型的環(huán)氧模塑料和環(huán)氧層壓塑料以及環(huán)氧泡沫塑料環(huán)氧工程塑料也可以看作是一種廣義的環(huán)氧復合材料環(huán)氧復合材料主要有環(huán)氧玻璃鋼通用型復合材料和環(huán)氧結構復合材料如拉擠成型的環(huán)氧型材纏繞成型的中空回轉體制品和高性能復合材料環(huán)氧復合材料是化工及航空航天軍工等高技術領域的一種重要的結構材料和功能材料 5 土建材料主要用作防腐地坪環(huán)氧砂漿和混凝土制品高級路面和機場跑道快速修補材料加固地基基礎的灌漿材料建筑膠粘劑及涂料等13 高耐熱環(huán)氧樹脂發(fā)展趨勢隨著電子工業(yè)的發(fā)展10對EP材料的耐熱性耐濕性提出了更為苛刻的要求開發(fā)耐高熱型環(huán)氧樹脂具有十分重要的使用價值131 新型環(huán)氧樹脂1311 向環(huán)氧樹脂分子

30、骨架中引入剛性基團 1 含芳環(huán)結構環(huán)氧樹脂具有芳環(huán)剛性結構的聚合物具有優(yōu)良的耐熱性向環(huán)氧樹脂結構中引入耐熱性的剛性基團合成新結構環(huán)氧樹脂可以顯著提高環(huán)氧樹脂的耐熱性能是增加環(huán)氧樹脂耐熱性的研究熱點將剛性的稠環(huán)結構引入到環(huán)氧骨架中可以減弱環(huán)氧樹脂鍵段的運動降低自由體積增大高分子鍵段的剛性提高環(huán)氧樹脂固化物的堆積密度從而大幅度提高環(huán)氧固化物的耐熱性Pan等11-二氨基二苯酚 DDS 的固化物表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱性能Tg達到2625初始熱分解溫度達到376任華等12 將萘環(huán)和二環(huán)戊二烯 DCPD 結構單元引入到分子骨架中通過3步反應合成了一種新型的高耐熱型環(huán)氧樹脂新型樹脂同固化劑DDS固化后所得固化產(chǎn)物

31、樣品經(jīng)動態(tài)熱機械分析 DMTA 測得玻璃化轉變溫度2362熱重分析 TGA 測試表明固化物在氮氣氣氛中10 失重溫度為3929高溫下具有較高的殘?zhí)悸试诳諝庵杏捎谘鯕獾淖饔檬е厮俾瘦^氮氣略快同時固化物還具有極低的吸水率具有良好的耐濕性孫建中等將用5-氨基-1-萘酚和均苯四酸基二酐13合成了一種新型的萘基酰亞胺環(huán)氧樹脂通過將萘基和酰亞胺基引入主鏈中并用DDS進行固化得到的環(huán)氧聚合物展現(xiàn)出了較高的玻璃轉變溫度和良好的熱穩(wěn)定性這些明顯的優(yōu)異性能使它成為包裝材料和先進復合材料的有力候選者聯(lián)苯基團近乎平面的結構增加了鏈的規(guī)整性和分子鏈間的相互作用即在化學交聯(lián)點之間引入物理交聯(lián)點從而使聯(lián)苯結構的環(huán)氧樹脂 T

32、MBP 在具有高的玻璃化轉變溫度的同時又能夠具有較好的韌性譚懷山等14合成了一種新型含聯(lián)苯結構的環(huán)氧樹脂并以DDS為固化劑研究了其耐熱性和耐濕性TGA結果顯示聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹脂失重5的溫度是335在650仍有3687殘留用煮沸吸水法測得這種含聯(lián)苯結構的環(huán)氧樹脂的吸水率為153 明顯低于鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂和雙酚A環(huán)氧樹脂的吸水率由于聯(lián)苯結構的引入這種環(huán)氧樹脂的耐熱性和耐濕性能都有較大的改善有利于應用于電子封裝材料領域 2 含酰亞胺結構環(huán)氧樹脂酰亞胺提高EP 的耐熱性能的途徑有雙馬來酰亞胺和EP反應交聯(lián)形成互穿網(wǎng)絡含酰亞胺基團的固化劑固化EP和熱塑性的聚酰亞胺和EP共混等3種方法用聚酰亞胺改性EP可提

33、高EP的熱穩(wěn)定性和韌性而且在其它性能方面也得到了改善如酰亞胺的引入可以提高改性EP的高溫剪切強度保留率150時為76 84 175時也可達到75 雙羥基聚酰亞胺固化EP粘接不銹鋼時層間剪切強度高達32 Mpa聚酰亞胺研究的重點仍是在單體合成及聚合方法上尋找降低成本的途徑環(huán)氧用于耐高溫膠粘劑方面改變高分子結構和選擇適當?shù)娜軇w系來改善其膠接性能工藝條件等 1312 增加環(huán)氧樹脂的官能度 常見的雙酚A型環(huán)氧樹脂一般每個分子含有2個環(huán)氧基團多官能度環(huán)氧樹脂每個分子中則含有3個或3個以上的環(huán)氧基團具有反應活性的環(huán)氧基的增加使樹脂固化物的交聯(lián)密度增大從而提高EP的耐熱性高官能度EP 主要有酚醛型二苯甲酮

34、型萘型苯三酚型間苯二酚型二苯胺型等幾類隨著橋聯(lián)基團的不同樹脂表現(xiàn)出不同的固化反應活性通過44-二氨基二苯醚 DDM 和二氨基二苯醚 DDE 分別固化后均表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性1313 新型阻燃環(huán)氧樹脂 環(huán)氧樹脂是一種重要的熱固性樹脂具有優(yōu)異的綜合性能但普通的環(huán)氧樹脂的極限氧指數(shù) LOI 僅為198其易燃的特性大大地限制了環(huán)氧樹脂的應用使用阻燃性環(huán)氧樹脂是提高易燃性一種通用方法阻燃環(huán)氧樹脂一般分為添加型和反應型兩大類添加型阻燃環(huán)氧樹脂一般工藝簡便原料來源方便是目前國內(nèi)外常用的阻燃方法而反應型阻燃劑能直接將阻燃元素引入環(huán)氧樹脂鏈中如作為一種固化劑使用 1 含氮型環(huán)氧樹脂含氮環(huán)氧樹脂具有較高的熱分解溫

35、度和阻燃效率且期分解物將低毒因而被認為是一種很有前途的取代含溴環(huán)氧樹脂的新型阻燃環(huán)氧樹脂含氮環(huán)氧樹脂主要有聚異氰脲酸脂-惡唑烷酮樹脂和縮水甘油胺環(huán)氧樹脂等 2 有機硅類環(huán)氧樹脂 硅是一種低表面能的元素當含硅類環(huán)氧樹脂受熱時硅會從環(huán)氧樹脂內(nèi)部溢到表面形成一個表面層在空氣中氧化生成高度穩(wěn)定的SiO2層有效隔熱并阻止環(huán)氧樹脂的進一步降解同時硅受熱也會促使環(huán)氧樹脂生成一個含硅的炭化層富硅的炭化層也阻止環(huán)氧樹脂進一步降解與其他阻燃劑相比硅系阻燃劑以其有害性低而以其人們的廣泛注意有機硅環(huán)氧樹脂具有有機硅和環(huán)氧樹脂兩者的優(yōu)點有阻燃防潮耐水耐熱等優(yōu)良特性可廣泛應用于航空航天等領域1314 耐熱性液晶環(huán)氧樹脂液

36、晶是一些化合物所具有的介于固態(tài)液晶體的三微有序和無歸液態(tài)之間的一種中間相態(tài)又稱作介晶相是一種取向有序流體既具有液體的以流動性又有晶體的雙折射等各項異性的特征液晶環(huán)氧樹脂雖然問世時間不長但卻廣泛引起了內(nèi)外學者的興趣其中美國日本意大利德國等國家的學者對液晶環(huán)氧樹脂進行了廣泛而深入的研究液晶環(huán)氧樹脂是一種高度有序深度交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡它融合了液晶有序與網(wǎng)絡交聯(lián)的優(yōu)點與普通環(huán)氧樹脂相比其耐熱耐水和耐沖擊韌性都得到改善可以用來制備高性能復合材料同時液晶環(huán)氧樹脂在取向方向上具有線膨脹系數(shù)小介電強度高介電損耗小的特點可以應用在具有高性能需求的電子封裝領域是一種具有美好應用前景的結果和功能材料液晶環(huán)氧樹脂 LC

37、E 15的分子結構中有易取向的介晶單元和可反應的環(huán)氧基團可以得到高度有序深度交聯(lián)的固化網(wǎng)絡普通的LCE因含有柔性的間隔基其耐熱性沒有液晶氰酸鹽液晶雙馬來酞亞胺等液晶樹脂好LeeJ Y16等合成了含萘液晶基元的芳香液晶環(huán)氧樹脂 LCE 將合成的環(huán)氧樹脂與DDS和DDE分別固化制備耐熱性LCE網(wǎng)絡固化的LCE網(wǎng)絡的Tg高于240分別為246 和247固化物的熱穩(wěn)定達到330耐熱液晶環(huán)氧樹脂也是一種發(fā)展趨勢越來越引起人們的關注1315 有機硅改性來提高環(huán)氧樹脂的耐熱性用有機硅改性環(huán)氧樹脂是近年來發(fā)展起來的既能降低環(huán)氧樹脂內(nèi)應力又能增加環(huán)氧樹脂韌性耐熱性等性能的有效途徑改性方法有共混與共聚兩類用有機硅

38、改性環(huán)氧樹脂形成三維網(wǎng)絡結構生成類似無機硅酸鹽結構的SiO鍵 鍵能2726kJmol 比CC鍵 鍵能2488kJmol 大得多使改性環(huán)氧樹脂的耐熱性提高張軍科等17選用乙氧基封端的有機硅低聚體本對環(huán)氧樹脂進行改性用酚醛作體系的固化劑對比了改性樹脂及涂料制備中時間溫度及用料比例對涂膜性能的影響制備了一種兼有有機硅環(huán)氧合酚醛樹脂優(yōu)點的可耐500以上的高溫涂料徐清鋼等18簡述了耐高溫有機硅樹脂的合成硅樹脂耐高溫性的影響因素以及環(huán)氧樹脂和無機硼元素對有機硅樹脂的改性普通有機硅膠黏劑能夠耐受400左右的高溫而改性后的有機硅樹脂耐溫性能能顯著提高 有機硅改性環(huán)氧樹脂研究目前取得了較大進展但由于有機硅價格較

39、高使用上受到一定限制今后研究方向主要有在現(xiàn)有基礎上不斷完善工藝條件開發(fā)新的官能團的有機硅改性環(huán)氧樹脂進一步改善其相容性對微觀結構深入研究尋找有機硅微相細微化均勻化方法使兩相之間具有更好的界面性能整體性能132 新結構的耐高溫固化劑由于環(huán)氧樹脂只有在固化后才具有使用價值故而固化劑的好壞對固化產(chǎn)物起著舉足輕重的作用而且每開發(fā)出一種新型固化劑就可以解決一方面的問題既相當又為環(huán)氧樹脂開發(fā)出一種新的用途開發(fā)出新型環(huán)氧樹脂固化劑遠比開發(fā)新的環(huán)氧樹脂具有更高的經(jīng)濟效益環(huán)氧樹脂固化物的耐熱性能不但與樹脂基體有關還與固化劑有密切的關系一般來說為了提高固化劑的耐熱性能向固化劑中引入剛性基團是主要辦法 1 多芳香結

40、構固化劑陳曉歡等19研究了多芳香結構胺類固化劑的性能表明使用多芳環(huán)的固化劑DDS與DDEEP固化物的熔點與Tg值比乙二胺固化物都分別高出170與60以上因二者含有2個芳基和 S 基剛性基團的引入使得環(huán)氧固化物的自由體積下降阻礙了環(huán)氧樹脂的鏈段運動使其耐熱性提高張春玲等20合成了一種含有醚酮鍵的芳香胺固化劑 BADK 并用BADK固化E251環(huán)氧樹脂研究表明該E251固化物比DDS固化物表現(xiàn)出更加優(yōu)異的耐熱性能其Tg達到175比DDS固化物高214任華等報道了一種含有萘酚以及雙環(huán)戊二烯結構的環(huán)氧樹脂固化劑新型固化劑的E251 環(huán)氧固化物的Tg 達到206610熱失重溫度達到4128而DDS E2

41、51環(huán)氧固化物的Tg只有153610 熱失重溫度只有3441因此新型固化劑顯著提高了E251環(huán)氧樹脂的耐熱性能此外以芴為骨架的各種二胺類固化劑對雙酚A環(huán)氧樹脂進行固化Tg最高可達183對多官能度環(huán)氧樹脂時Tg可高達1968而對含多個剛性環(huán)的耐熱環(huán)氧樹脂固化時Tg可高達238 2 合成酰亞胺結構固化劑Bhuvana等21 合成了含酰亞胺結構的固化劑其環(huán)氧固化物比DDS固化物的耐熱性能都有不同程度的提高但是并不顯著主要原因是酰亞胺組分與環(huán)氧樹脂的相容性差夏新年等22認為將馬來酰亞胺組分引入酚醛樹脂結構中以對酚醛樹脂進行改性并以改性的酚醛樹脂用作環(huán)氧樹脂固化劑可以解決酰亞胺組分與環(huán)氧樹脂的相容性差的

42、缺點并且所得環(huán)氧固化物的耐熱性能得到了顯著提高環(huán)氧固化物的Tg從酚醛樹脂固化的143提高到174周浩然等23用44-二氨基二苯基砜 DDS 做固化劑采用聚酰胺酸 PPA 對環(huán)氧樹脂進行改性研究了PPA用量固化劑用量和反應時間對環(huán)氧樹脂耐熱影響采用TG測定不同配比預反應時間及不同固化溫度下改性EP的耐熱性當預反應時間3h改性EP的熱分解溫度為411比未改性EP提高了近80以上133 無機納米復合材料的開發(fā)納米材料是一種新型材料其一般指顆粒平均粒徑在100nm以下的材料其中平均粒徑為20-100nm的稱為超細粉平均粒徑小于20nm稱為超微分通過精細控制納米材料在高聚物中的分散與復合能夠在樹脂較弱的

43、微區(qū)內(nèi)起補強填充增加界面作用力的作用有效地改善復合材料的綜合性能不僅起到增強增韌抗老化的作用而且不影響材料的加工性能據(jù)文獻報道在聚合物中添加納米材料可使聚合物增強增韌提高玻璃化溫度通常納米材料在加入前須經(jīng)過表面處理這些經(jīng)處理的納米材料在基體中起到交聯(lián)點的作用使體系交聯(lián)密度增大Tg升高從而提高耐熱性納米無機材料改性環(huán)氧樹脂的報道國內(nèi)外近年來非常多報道用到的納米材料包括粘土如納米二氧化硅納米二氧化鈦納米氧化鋁納米碳酸鈣等 1 納米改性環(huán)氧樹脂鄭亞萍等24以納米SiO2作為增強材料制備環(huán)氧樹脂納米復合材料研究了不同的納米SiO2含量對環(huán)氧樹脂納米復合材料沖擊強度拉伸模量玻璃溫度的影響結果表明當納米粒

44、子SiO2的質(zhì)量分數(shù)為3時納米復合材料的拉伸模量為357Gpa沖擊強度為159kJm2玻璃化溫度為12665分別比純基體提高了126563和404李小兵等25采用溶液共混法將超聲波處理的納米SiO2填充到EP中制備出EP納米SiO2復合材料復合材料的耐熱性和力學性能均得到很大的改善當納米SiO2質(zhì)量分數(shù)為3時其熱分解溫度提高53惠雪梅等26采用溶液混合法將經(jīng)過超聲處理的納米SiO2均勻分散于E244 環(huán)氧樹脂中得到環(huán)氧樹脂基SiO2納米復合材料與原來的E244 環(huán)氧樹脂相比當SiO2質(zhì)量分數(shù)為3時其沖擊強度由852kJm2增大到1904 kJm2拉伸強度由3895Mpa提高到5078Mpa 斷

45、裂伸長率由217 上升到256 起始熱分解溫度則提高53 2 納米蒙脫土 MMT 改性環(huán)氧樹脂EPMMT無機納米復合材料的制備經(jīng)EP預聚體插入到層狀硅酸鹽片層中在機械剪切或與固化劑分子的化學作用下打破片層結構剝離后能更均勻分散到樹脂基體中片層與基體樹脂形成真正意義上的納米復合這些納米MMT片層粒子的加入對提高材料的耐熱性起到了積極的作用因為真正形成納米復合的相結構增多而大幅提高了復合材料的熱分解溫度這有利于提高復合材料的耐熱性EPMMT納米復合材料的熱變性溫度還與MMT質(zhì)量分數(shù)有關27當MMT質(zhì)量分數(shù)為3 時熱變性溫度與原樹脂體系相比高達到1286比純環(huán)氧固化物提高了177隨著MMT含量的增加

46、基體環(huán)氧樹脂的Tg升高當MMT質(zhì)量分數(shù)達到最大值5 時Tg為1499比純EP提高了151當MMT質(zhì)量分數(shù)超過5后EP 的Tg略有下降但是所有納米復合材料的Tg都明顯高于純的環(huán)氧樹脂說明MMT的加入使得基體環(huán)氧樹脂的耐熱性得到明顯改善目前納米粒子與環(huán)氧樹脂之間的復合仍然在納米粒子的物理化學性質(zhì)和結構形狀與基本的適配性不夠理想等問題關鍵在于解決納米粒子與環(huán)氧樹脂的相容性與分散均勻性14 合成三酚基甲烷縮水甘油醚 THPMGE 工藝與意義141 合成三酚基甲烷 THPM 單體合成三酚基甲烷可以通過很多方法下面介紹幾種方法 1 方法1使用3個步驟 a MgTHF對甲氧基苯甲醛0常溫2hb 苯酚回流2h

47、c BBr3CH2Cl2-78至常溫1-2h這反應的產(chǎn)率為79此方法28反應的產(chǎn)率以及純度比較高反應時間快分離方法簡單易得純產(chǎn)品但是該反應的條件苛刻無水無氧以及低溫反應難控制成本高步驟比較頻繁大量生產(chǎn)是不可現(xiàn)實只符合做研究性能 2 方法2使用兩個步驟a 磷鉬酸水合物氮氣氛圍加熱6019h產(chǎn)率82b 脫甲基產(chǎn)率22此法產(chǎn)品的純度是很高能在中溫反應第一步產(chǎn)率偏高29但第二步報道產(chǎn)率過低還需要在無氧反應 3 本論文選下面方法本反應的產(chǎn)率是很高能在44反應反應條件好控制使用上兩方法的提純方法新價比高符合普通的教研室142 THPMGE的意義隨著社會的法展人們對環(huán)氧樹脂提出了更高的要求但是目前研究的三酚

48、基甲烷縮水甘油醚也存在固化物耐熱性不太理想耐候性較差的缺點近年來在電子電氣環(huán)氧樹脂膠黏劑澆注料灌封料粉末涂料特別是電子封裝等領域得到大量使用不但要求材料具有良好的粘接型電性能低收縮性耐腐蝕性還要求材料具有較好的高溫可靠性低吸潮性以滿足產(chǎn)品的高技術和高性能需求因此要提高其環(huán)氧樹脂固化物的耐熱性能必須引入多官能度的環(huán)氧樹脂以提高交聯(lián)密度或者引入耐熱性環(huán)氧從未提高耐熱性三酚基甲烷進過環(huán)氧化因單體結構中具有三個酚基從而長生交聯(lián)生成具有多環(huán)氧官能團的環(huán)氧樹脂再經(jīng)過固化后那么一方面將提高交聯(lián)密度從而使產(chǎn)物的耐熱性得到提高另一方面又可以內(nèi)增韌提高網(wǎng)鏈的柔性從而提高產(chǎn)物的韌性本課題立足于合成一種新型耐高溫環(huán)氧

49、樹脂三酚基甲烷縮水甘油醚 THPMGE 是多官能團環(huán)氧樹脂常用于高性能復合材料的基體樹脂綜合性能好本論文通過在環(huán)氧樹脂結構中引入剛性基團來改善環(huán)氧樹脂耐熱性它的固化物的熱變形溫度達到260以上具有良好的韌性和濕熱溫度可以長期抗高溫氧化用作高性能復合材料封裝材料等 2 實驗部分21 實驗原料211 合成原料表2-1 主要的試驗用原料規(guī)格和廠商品種規(guī)格來源苯酚分析純上海凌峰化學試劑有限公司苯分析純西隴化工股份有限公司對羥基苯甲醛分析純國藥集團化學試劑有限公司對甲基苯磺酸分析純上海凌峰化學試劑有限公司無水氯化鋁分析純國藥集團化學試劑有限公司環(huán)氧氯丙烷分析純上海凌峰化學試劑有限公司丙酮分析純上海凌峰化

50、學試劑有限公司鹽酸分析純上海中式化工總公司氫氧化鈉分析純西隴化工股份有限公司四丁基溴化銨分析純無錫市必勝化工有限公司乙醇95-AR國藥集團化學試劑有限公司酚酞指示劑1溶液國藥集團化學試劑有限公司二氯甲烷分析純上海凌峰化學試劑有限公司乙醚分析純上海凌峰化學試劑有限公司去離子水-學校配212 固化劑聚酰胺樹脂香港榮發(fā)裝飾材料國際集團有限公司44-二氨基二苯砜 DDS 上海三愛思試劑有限公司44-二氨基二苯甲烷 DDM 上海三愛思試劑有限公司TMTD上海凌峰化學試劑有限公司213 實驗設備 表2-2 主要實驗設備儀器名稱型號生產(chǎn)廠商溫度控制器HX-300D南京制造設備公司恒溫水浴HH-6江蘇省金壇市

51、榮華儀器制造有限公司電熱套PTHW鞏義市英峪子華儀器廠電動攪拌器JJ-1江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司電子天平HX-1200T慈溪市天東衡器廠小型真空干燥箱DZF鄭州長城科工貿(mào)有限公司循環(huán)小式真空泵SHZ-III南京科爾儀器設備有限公司磁力攪拌器79-1上海江星儀器有限公司電熱鼓風干燥箱603大連電理儀器水蒸氣蒸餾-學校裝備傅里葉變換紅外光譜儀Nicolet iS10賽默飛世爾美國公司高液相色譜LC-20AT島津儀器有限公司日本核磁共振儀AC-80Brucker公司熱重分析儀TGA-50島津有限公司其他布氏漏斗三口燒瓶球形冷凝管直型冷凝管恒壓滴液漏斗分液漏斗砂芯漏斗溫度計稱量紙各種滴定管提勒

52、管 圖2-1簡單實驗裝置圖22 THPMGE 環(huán)氧樹脂合成221 三酚基甲烷的合成 1 原料比例 苯酚 100g 對羥基苯甲醛 125g 對甲苯磺酸 20g 無水氯化鋁15g 444-methanetriyltriphenol 3 實驗步驟 在250ml三口燒瓶中加入100g苯酚再加入125g對羥基苯甲醛20g對甲苯磺酸15g無水氯化鋁恒溫水浴攪拌器反應8h得到血紅色溶液底部有橙黃色沉淀析出用60-70的熱水洗滌二三次而后減壓蒸餾至餾出物很少為止再進行水蒸氣蒸餾至流出物不再有液滴為止最后抽真空過濾得到粗產(chǎn)品再加入70以上的熱水比例是110目的是提純單體三酚基甲烷除去少量苯酚在70熱水苯酚溶解任

53、何比例而三酚基甲烷溶解很少保持溫度攪拌30min趁熱過濾抽真空母液再次提純提高得率真空干燥稱重251g 淡黃色 產(chǎn)率8586222 三酚基甲烷縮水甘油醚的合成 1 原料比例 三酚基甲烷 73g環(huán)氧氯丙烷 688g 四丁基溴化銨 02g 2 反應方程 3NaCl 3 3 實驗步驟在500ml三口燒瓶中加入01mol三酚基甲烷3mol環(huán)氧氯丙烷05g四丁基溴化銨邊攪拌邊加熱升溫到115開始回流回流反應1h2h得到橙黃色的黏稠溶液將黏稠溶液自然冷卻到40在使其溫度恒定在44配制44g 30的NaOH溶液將燒瓶放入恒溫水浴中開動攪拌器勻速滴加NaOH溶液2h內(nèi)滴加完繼續(xù)在恒溫水浴中保溫反應2h得到橙褐

54、色粘稠液底部有白色固體沉淀用8090的熱水洗滌反應液靜置分層下層為橙黃色的三酚基甲烷縮水甘油醚環(huán)氧樹脂的ECH溶液再洗滌幾次直至ECH溶液的pH 7為止將油相物倒入三口燒瓶進行常壓蒸餾控制溫度低于100當冷凝液開始減少時開始減壓蒸餾直至真空度達到0085MPa加熱升到140不再有餾分為止停止蒸餾得到1009g 橙黃色產(chǎn)品產(chǎn)率是877423 性能測試231 環(huán)氧值本實驗采用鹽酸丙酮滴定法 1 試劑 02molL鹽酸-丙酮溶液濃鹽酸4mL與精制的丙酮 250mL混合配制 01012molL氫氧化鈉標準溶液 1g100mL酚酞指示劑 2 滴定方法在錐形瓶中精確稱取0305g 樣品吸取15mL鹽酸丙酮

55、溶液充分搖勻使環(huán)氧樹脂溶解反應將錐形瓶蓋好放在陰涼處靜置1h使環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基團充分開環(huán)然后加入兩滴酚酞指示劑用配好的標準堿溶液滴定直至溶液由無色變成淺紅色為止做平行實驗并做空白對比其中cNaOH為溶液的物質(zhì)的量濃度 molL V1為對照實驗消耗的NaOH體積 mL V2為試樣消耗的NaOH體積 mL m為試樣質(zhì)量 g 232 熔點 1 儀器Thiele熔點測定管水銀溫度計 0-300 毛細管 外徑1-12mm 玻璃管甲基硅油酒精燈圖2-2 熔點儀的設備圖 2 測定方法將外徑1-12mm的毛細管截為6-8cm長其一端在燈焰邊燒邊轉動使之熔封合格的封口應呈半球形沒有較厚的粒點形成是不合格取少許干燥研細的樣品聚成小堆將毛細管的開口端插入再取一根50cm長的玻璃管垂直立在應表面上使毛細管的開口端上自玻璃管口自由落下樣品便被填入毛細管底部敦實重復上述直至毛細管內(nèi)樣品高度達2-3mm將毛細管裝入Thiele熔點測定管以酒精燈加熱控制溫度上升速度5-10min 并逐漸減慢升溫速度在溫度210時升溫速度為1min左右觀察毛細管內(nèi)樣品的熔化情況準確記錄樣品熔成233 紅外光譜把三酚基甲烷研成粉末采用KBr壓片法即把樣品與KBr粉末研混均勻后進