目录
摘要 ....................................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................................ I I 目录 ..................................................................................................................................... V 1 绪论 . (1)
1.1 环氧树脂 (1)
1.1.1 环氧树脂简介 (1)
1.1.2 环氧基团反应机理 (1)
1.1.3 环氧树脂的结构与性能 (2)
1.1.4 环氧树脂的改性研究进展 (3)
1.2 环氧乙烯基酯树脂 (3)
1.2.1 环氧乙烯基酯树脂简介 (3)
1.2.2 环氧乙烯基酯树脂的分类和应用 (4)
1.2.3 环氧乙烯基酯树脂的结构与性能 (4)
1.2.4 环氧乙烯基酯树脂的合成 (5)
1.2.5 环氧乙烯基酯树脂的固化 (6)
1.2.6 环氧乙烯基酯树脂的改性研究进展 (8)
1.3 有机硅树脂 (9)
1.3.1 有机硅树脂简介 (9)
1.3.2 有机硅树脂的分类、结构与性能 (9)
1.3.3 有机硅树脂的合成 (11)
1.3.4 有机硅树脂的固化 (12)
1.3.5 有机硅树脂的改性研究进展 (12)
1.3.6 乙烯基MT硅树脂 (13)
1.4 课题的研究意义 (15)
2 环氧乙烯基酯树脂的合成及其性能研究 (17)
2.1 实验部分 (17)
2.1.1 主要试剂和仪器 (17)
2.1.2 合成原理 (17)
2.1.3 合成工艺 (18)
2.1.4 红外光谱测试 (19)
2.1.5 环氧乙烯基酯树脂的固化 (19)
2.1.6 丁腈橡胶改性环氧乙烯基酯树脂的配制 (19)
2.1.7 凝胶化时间的测试 (19)
2.1.8 剪切强度的测试 (19)
2.2 结果与讨论 (20)
2.2.1 合成产物的结构表征 (20)
2.2.2 不同固化条件对树脂凝胶化时间的影响 (22)
2.2.3 不同固化条件对剪切强度的影响 (24)
2.2.4 丁腈橡胶改性环氧乙烯基酯树脂 (26)
2.3 结论 (27)
3 乙烯基丙基MT硅树脂的合成与表征 (29)
3.1 实验部分 (29)
3.1.1 主要试剂和仪器 (29)
3.1.2 合成原理 (30)
3.1.3 合成工艺 (31)
3.1.4 合成产物的测试和表征 (31)
3.2 结果与讨论 (32)
3.2.1 合成乙烯基丙基MT硅树脂的影响因素 (32)
3.2.2 合成产物的结构表征 (33)
3.2.3 合成产物的凝胶渗透色谱分析 (37)
3.2.4 合成产物的粘度分析 (38)
3.2.5 合成产物的折射率分析 (38)
3.3 结论 (39)
4 环氧乙烯基酯树脂/乙烯基丙基MT硅树脂共混改性的研究 (41)
4.1 实验部分 (41)
4.1.1 主要试剂和仪器 (41)
4.1.2 共混树脂的固化实验 (42)
4.1.3 共混树脂的相容性实验 (42)
4.1.4 凝胶化时间的测试 (42)
4.1.5 固化树脂的水接触角测试 (42)
4.1.6 固化树脂的吸水率测试 (43)
4.1.7 固化树脂的洛氏硬度测试 (44)
4.1.8 固化树脂的剪切强度测试 (44)
4.1.9 固化树脂的拉伸强度测试 (45)
4.1.10 固化树脂的介电强度测试 (45)
4.1.11 固化树脂的DSC测试 (45)
4.1.12 固化树脂的TGA测试 (45)
4.2 结果与讨论 (46)
4.2.1乙烯基丙基MT硅树脂改性环氧乙烯基酯树脂 (46)
4.2.2 苯乙烯用量对树脂性能的影响 (50)
4.2.3 固化剂/促进剂用量对树脂性能的影响 (52)
4.2.4 乙烯基丙基MT硅树脂用量对树脂性能的影响 (53)
4.3 结论 (61)
5 交联剂对环氧乙烯基酯树脂/乙烯基丙基MT硅树脂性能影响的研究 (63)
5.1 实验部分 (63)
5.1.1 主要试剂和仪器 (63)
5.1.2 不同交联剂与共混改性树脂的复配 (64)
5.1.3 共混改性树脂的性能测试 (64)
5.2 结果与讨论 (64)
5.2.1 共混树脂的相容性 (64)
5.2.2 共混树脂的凝胶化时间 (65)
5.2.3 固化树脂的水接触角 (66)
5.2.4 固化树脂的吸水率 (68)
5.2.5 固化树脂的洛氏硬度 (69)
5.2.6 固化树脂的剪切强度 (70)
5.2.7 固化树脂的拉伸强度 (71)
5.2.8 固化树脂的热效应 (72)
5.2.9 固化树脂的热稳定性 (73)
5.3 结论 (77)
6 总结 (79)
7 参考文献 (81)
研究生期间发表的学术论文 (89)
致谢 (91)
作者简介 (93)
版权声明 (95)
1 绪论
1.1 环氧树脂
1.1.1 环氧树脂简介
环氧树脂(Epoxy Resin)的发展已有一百多年的历史，1891年德国的Lindmann和1909年俄国的Prileschajew先后合成了环氧化合物。1947年美国的DeVe-Raynolds 公司第一次实现了环氧树脂的工业化生产。环氧树脂通常是指以芳香族、脂肪族、脂环族等类型的有机链段为分子骨架，分子结构中含有两个或多个环氧基的一类热固性树脂[1]。大部分环氧树脂为低聚物，少数相对分子质量较高。环氧基团的化学性质较为活泼，一般位于分子链的两端，可与多种类型的固化剂发生交联固化反应，形成不溶不熔的具有三维网状结构的高聚物。
到目前为止，环氧树脂的品种已十分丰富，按照分子结构类型可以分为双酚A 型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂等类型。其中双酚A型环氧树脂(Bisphenol A Epoxy Resin)是目前工业生产中应用最普遍的环氧树脂类型，该类树脂生产原料易得、生产成本低廉、生产技术成熟，在环氧树脂预聚体中占到90%以上[2]。
环氧树脂具有较强的耐化学试剂性、耐热性、良好的电绝缘性能、粘接性能、力学性能以及易加工成型等特点，固化方便、固化收缩率小且固化反应无副产物[3-9]。广泛应用于机械、建筑、涂料、胶黏剂、电子封装、航空航天、纤维增强塑料和先进复合材料等领域[10-16]，在国民经济发展中占有重要地位。
1.1.2 环氧基团反应机理
环氧基团的三元环张力极大[17]，形变能力强，电荷容易极化，其结构及原子间的极化作用如图1.1所示。分子结构中键角∠COC大于∠OCC，氧原子的电负性大于