高模量高Tg可降解環(huán)氧樹脂的合成及性能研究
摘要：通過季戊四醇將對羥基苯甲醛偶合得到含螺旋縮醛的二酚,進而與環(huán)氧氯丙烷反應兩步法制備了一種含有螺環(huán)縮醛結構的環(huán)氧樹脂DGDB,采用核磁共振氫譜、碳譜以及紅外光譜分析對樹脂的化學結構進行了詳細表征。以4,4’-二氨基二苯基甲烷(DDM)作為固化劑對其進行了固化。實驗結果表明,DGDB-DDM固化物的T_g達215℃,楊氏模量達2062MPa,拉伸強度達91.5MPa,均明顯高于商用雙酚A環(huán)氧-DDM固化物(T_g為174℃,楊氏模量為1893MPa,拉伸強度為76.4MPa)。DGDB-DDM固化物與雙酚A環(huán)氧-DDM固化物的斷裂伸長率相當。DGDB-DDM固化物在熱重分析實驗中表現(xiàn)出相對雙酚A環(huán)氧-DDM固化物較低的初始降解溫度但仍高于330℃,同時DGDB-DDM固化物在700℃下殘?zhí)柯?空氣氛圍下23.7%,氮氣氛圍下45.1%)遠高于雙酚A環(huán)氧-DDM固化物的殘?zhí)柯?空氣氛圍下0%,氮氣氛圍下18.6%)。在保證其各項性能優(yōu)異的同時,縮醛結構的引入賦予DGDB固化物優(yōu)異的降解性能,在溫和的酸性水/有機溶劑溶液中可完全降解成小分子或低聚物而溶于溶液中。改變溫度、酸種類和濃度、有機溶劑種類都可以調(diào)節(jié)其降解速率,降解速率隨溫度、酸強度和有機溶劑對材料溶脹能力的提升而變快。
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