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摘要:以腰果酚、壬基酚为原料制备了环氧树脂活性稀释剂腰果酚基缩水甘油醚(CGE)和壬基苯基缩水甘油醚(NGE),对其结构及其与E51共混体系的固化物结构进行了红外光谱表征。考察了不同合成方法对产物性能的影响,CGE及NGE对环氧树脂的稀释作用以及其含量对固化物的力学性能的影响。结果表明,CGE与NGE对环氧树脂具有显著的稀释作用,质量分数为20%时尤为明显。CGE及NGE均参与了固化反应。E51/NGE共混体系的力学性能保持较好,当E51与NGE质量比为80∶20时,其固化物拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量保持率较高。该合成方法原料价格低廉,产品具有良好的增韧稀释效果,可用于无溶剂涂料的配制。

关键词:环氧树脂;增韧;稀释剂;腰果酚缩水甘油醚;壬基酚

中图分类号:TQ323·5 文献标识码:A 文章编号:1002-7432(2010)01-0048-04

0引言

环氧树脂因具有优良的电绝缘性、耐热性、耐腐蚀性、高粘接性以及固化物和复合材料的良好力学性能,而被广泛应用于航空航天领域和汽车、造船、机械、电气、化工等领域[1]。但通用环氧树脂几乎都存在共同缺点:低温下黏度较大,质脆,抗冲击性能差,从而大大限制了其使用范围。本文采用两步法,利用价格相对低廉的腰果酚、壬基酚为基料与环氧氯丙烷在催化剂作用下发生开环反应,然后再在液体NaOH作用下发生闭环反应,合成出了具有较好增韧稀释作用的长碳链烷基苯基缩水甘油醚,并研究了其对环氧树脂性能的影响。

1实验部分

1·1主要原料和仪器

腰果酚:工业级,广东标利腰果实业有限公司;壬基酚:工业级,江苏长星化工有限公司生产;环氧氯丙烷:分析纯,天津市东丽区泰兰德化学试剂厂生产;环氧树脂CYD-128(E51):巴陵石化分公司环氧树脂事业部;固化剂C-1(胺值(KOH)=327mg/g):一种曼尼希碱型固化剂,自制;无水乙醇:分析纯,天津市东丽区天大化学试剂厂生产;氢氧化钠:分析纯,天津市凯通化学试剂有限公司生产;丙酮:分析纯,天津市东丽区天大化学试剂厂生产;盐酸:分析纯,武汉宏大化学试剂厂生产;简支梁冲击试验机,RH6050,江都市韧恒机械厂;万能材料试验机,江苏天惠试验机械厂;红外光谱仪,BXⅡ型,美国PerkinEleme公司。

1·2合成原理及方法

1·2·1合成原理

腰果酚基缩水甘油醚和壬基苯基缩水甘油醚的合成方法相同。采用两步合成法,第一步,在催化剂的作用下,取代酚使环氧氯丙烷开环,形成氯醚醇(见式1);第二步,在碱的作用下闭环形成产物(见式2)。