N-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺固化雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂動(dòng)力學(xué)研究的開題報(bào)告

N-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺固化雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂動(dòng)力學(xué)研究的開題報(bào)告一、研究背景及意義隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高性能、高耐久性、高強(qiáng)度和高粘附性等特點(diǎn)的樹脂材料被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。環(huán)氧樹脂因其出色的性能被用于高級(jí)復(fù)合材料、涂料、膠粘劑和電子封裝等領(lǐng)域。然而，單獨(dú)的環(huán)氧樹脂往往存在一些缺陷，如脆性、溫度和濕度敏感性等，影響了其在工業(yè)應(yīng)用中的性能。為了克服這些缺陷，研究人員開發(fā)了許多包含幾種不同單體的環(huán)氧樹脂，以取得更好的性能。其中，雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂是一種優(yōu)秀的樹脂材料。然而，雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂的總體性能低于一些最新的復(fù)合材料，需要進(jìn)一步改進(jìn)。固化是影響環(huán)氧樹脂性能的重要因素之一。目前，通常采用胺或酸酐催化劑進(jìn)行固化。但這些催化劑存在著可膨脹性、顏色變化和持續(xù)期等問(wèn)題。因此，開發(fā)新的固化方法成為當(dāng)前環(huán)氧樹脂研究的重要方向之一。N-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺（HHPMA）是一種具有極佳性能的固化劑。它可以與雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂形成可溶性互穿態(tài)聚合物，具有很高的力學(xué)性能。因此，采用HHPMA作為固化劑固化雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂，對(duì)其性能進(jìn)行研究具有重要的意義。二、研究?jī)?nèi)容與目標(biāo)本研究旨在以N-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺作為固化劑，固化雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂，并對(duì)固化過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，探究固化過(guò)程中的反應(yīng)機(jī)理。具體包括以下內(nèi)容：1.合成N-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺。2.通過(guò)紫外光譜、核磁共振等手段，對(duì)N-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺和雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。3.測(cè)定所合成的N-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺與雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)行為，研究固化反應(yīng)的過(guò)程以及反應(yīng)速率的變化規(guī)律。4.對(duì)固化反應(yīng)進(jìn)行熱學(xué)分析，如差示掃描量熱法（DSC），熱重分析（TGA），以了解反應(yīng)過(guò)程中的熱特性。5.評(píng)估所制備的固化體系的力學(xué)性能、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和耐熱性等方面的性能。三、研究方法1.合成N-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺，采用溶劑法來(lái)合成。2.采用紫外光譜、核磁共振等現(xiàn)代光譜技術(shù)來(lái)表征合成的N-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺和雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)。3.利用差示掃描量熱法研究固化反應(yīng)的過(guò)程，并建立一定的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，評(píng)估反應(yīng)速率常數(shù)、反應(yīng)級(jí)數(shù)和活化能等參數(shù)。4.通過(guò)熱重分析探究固化反應(yīng)中的熱特性，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和動(dòng)力學(xué)模型結(jié)果的一致性。5.采用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)定所制備的固化體系的力學(xué)性能，并評(píng)估其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和耐熱性等性能。四、預(yù)期成果本研究預(yù)期得出以下成果：1.成功合成出可用于固化雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂的高性能N-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺。2.對(duì)N-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺與雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。3.確定所制備的雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂/HHPMA體系的動(dòng)力學(xué)行為和反應(yīng)機(jī)理，掌握反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)速率規(guī)律。4.通過(guò)熱重分析等方法了解反應(yīng)過(guò)程中的熱特性。5.