耐高温环氧树脂的合成工艺研究(2)
1.3.3无机纳米复合材料的开发 13
1.4 合成三酚基甲烷缩水甘油醚工艺的意义14
1.4.1合成三酚基甲烷(THPM)单体14
1.4.2 THPMGE的目的和意义15
2 实验部分16
2.1 实验原料16
2.1.1 合成原料16
2.1.2固化剂16
2.1.3 实验设备17
2.2 TPMGE环氧树脂合成18
2.2.1 三酚基甲烷的合成18
2.2.2三酚基甲烷缩水甘油醚的合成19
2.3 性能测试19
2.3.1 环氧值20
2.3.2 熔点21
2.3.3 红外光谱22
2.3.4 高效液相色谱22
2.3.5核磁共振测定22
3 结果与讨论22
3.1合成工艺22
3.1.1三酚基甲烷(THPM)单体合成工艺以及新提纯方法 22
3.1.2三酚基甲烷缩水甘油醚的合成23
3.2 THPM单体的表征23
3.2.1熔点表征23
3.2.2红外光谱表征24
3.2.3 高效液相色谱表征25
3.2.4 核磁共振表征 26
3.3 三酚基甲烷缩水甘油醚的环氧值 27
3.3.1 ECH和三酚基甲烷的摩尔比对反应产物的影响27
3.2.2 NaOH的用量、浓度对反映的影响28
3.4 需要进一步研究解决的问题30
结论31
致谢32
参考文献33
1 绪论
1.1引言
环氧树脂(epoxy resins)是一种环氧低聚物(epoxy olygomer)，简写为EP，与固化剂(hardener)反应时便可形成三文网状的热固性塑料。环氧树脂由于具有较好的热稳定性、绝缘性、粘附性、良好的力学性能、成型工艺性能以及低成本等优势，广泛应用于电子元器件的黏接、封装以及印制线路板的制作领域，成为目前最为重要的电子化学材料之一。随着电子工业的发展[1]，对EP材料的耐热性、耐湿性提出更苛刻的要求，开发高耐热型环氧树脂具有十分重要的值[2]。环氧树脂固化物耐热性主要取决于环氧树脂本身的分子骨架结构，同时与固化剂、固化工艺、交联情况以及使用改性填料有关。提高环氧固化物的耐热性途径主要有[3]：开发具有耐热性骨架新型结构的EP，包括主链上或侧链上含有耐热基团、多官能度结构、液晶结构；选择耐高温固化剂或者合成新型结构的耐高温固化剂；开发EP/无机纳米复合材料。下面首先阐述环氧树脂的概况、新型环氧树脂发展趋势以及三酚基甲烷缩水甘油醚合成研究的意义。
1.2 环氧树脂概况
1.2.1 环氧树脂定义
环氧树脂[4](Epoxy Resin – EP)是泛指含有两个或两个以上环氧基 ,以脂肪族、脂环族、或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用的热固性产物的高分子低聚体(Oligomer)。当聚合度n为零，称之为环氧化合物，简称环氧化物（Epoxide）。这些低相对分子质量树脂虽不完全满足严格的定义但因具有环氧树脂的基本属性,在称呼时也不加区别的统称为环氧树脂。典型的环氧树脂结构如下式。
上述定义不包括环氧化天然油及其相关品种。这些环氧化物基本上用作聚氧乙烯等树脂的稳定剂和增塑剂。虽然他们也含有两个或两个以上的环氧基，但在环氧树脂通用的固化条件下不能充分反应得到有用的热固化产物。
在欧洲，环氧树脂被称为环氧化合物树脂（Epoxy Resin）。依据其化学性质的差异，文献上分类为：环氧化聚烯烃、过醋酸环氧树脂、环氧烯烃聚合物、环氧氯丙烷树脂、双酚A树脂、环氧氯丙烷-双酚A缩聚物、双环氧氯丙烷树脂以及2,2-双（对羟苯基）丙烷二缩水甘油醚。
环氧树脂具有从液态到黏稠态固态多种形态，它几乎没有单独的使用价值，只有和固化剂反应生成三文网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值，因此环氧树脂归属于热固性树脂，属于网络聚合物范畴。