双酚芴环氧树脂的合成与性能研究
环氧树脂胶粘剂作为一种粘胶剂，是以环氧树脂作为基料的。它因为粘接方便，功能强，价格实惠等优点而被电子材料领域以及航天航空材料欢迎。由于科学技术的发展，尤其是这几年科学家对环氧树脂的深入研究，以环氧树脂为基料制成的胶粘剂种类更加丰富。本论文研究的是以双酚芴和环氧树脂，以四丁基溴化铵为催化剂，二氧六环为溶剂反应，先进行混合搅拌加热醚化后，再加碱并采用减压蒸馏装置共沸加热，脱水烘干得到较高产量的双酚芴环氧树脂。并对产物环氧树脂的环氧值的影响因素进行分析，分析了得到较高产量的双酚芴环氧树脂的最优条件。本实验选用的固化剂是DDS,DDM,DDE，将这三种固化剂分别与双酚芴环氧树脂进行固化，利用差示扫描量热分析（DSC）研究其玻璃化转变温度。关键词 环氧胶粘剂，环氧树脂，减压，固化
目录
1 引言 1
1.1 环氧树脂胶粘剂 1
1.1.1 环氧树脂胶粘胶的国市场 2
1.1.2 环氧树脂胶粘的主要用途
1.2 环氧树脂 2
1.2.1 环氧树脂的简史 2
1.2.2 环氧树脂的结构与特性 3
1.2.3 环氧树脂的固分类 4
1.2.4 环氧树脂的固化
1.2.5 环氧树脂的应用与发展
1.3 双酚芴环氧树脂 4
1.3.1 双酚芴环氧树脂的结构与特性 4
1.3.2 双酚芴环氧树脂的发展与应用
1.4 本课题的主要工作内容及意义 6
2 实验部分 7
2.1 实验原料及仪器 7
2.2 双酚芴环氧树脂的合成 8
2.3 双酚芴环氧树脂的固化样品制备 9
2.4 结果表征与性能测试 9
2.4.1 结构表征 9
2.4.2 性能测试 9
2.5 本章小结 9
3 双酚芴环氧树脂合成方案的讨论 9
3.1 ECH/BPF配比对产物环氧值的影响 9
3.2 碱液NaOH用量以及滴加的时间对产物环氧值的影响 10
3.3 催化剂的用量对产物环氧值的影 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
响 12
3.4 反应温度对产物环氧值的影响 12
3.5 反应时间对产物的影响 12
3.6 本章小结 14
4 双酚芴环氧树脂的表征和性能测试分析 14
4.1 结果表征分析 14
4.1.1 红外光谱分析 14
4.1.2 示差扫描热分析 16
结论 20
致谢 21
参考文献 22
引言
环氧树脂胶粘剂作为一种粘胶剂，是以环氧树脂作为基料的。它因为粘接方便，功能强，价格实惠等优点而被电子材料领域以及航天航空材料欢迎。由于科学技术的发展，尤其是这几年科学家对环氧树脂的深入研究，以环氧树脂为基料制成的胶粘剂种类更加丰富。
环氧树脂具有很优良的电绝缘性能以及物理性能，可以跟多种材料有那个的粘接性，这是其他热固性塑料所不能具备的。因此被用于制作成涂料，胶粘剂，模压材料等材料，在我国的国民经济领域中发挥着巨大的作用。但是单独使用环氧树脂没有什么应用价值，只有将环氧树脂与固化剂进行固化交联之后形成的是空间三维网状的结构，其优良性能才能充分的体现出来。[1,2]
芴是一种具有平面的刚性联苯结构，有良好的光稳定性，热稳定性，化学稳定性以及容易加工等优良性能。我们通过实验将芴基和环氧氯丙烷反应生成了二缩水甘油醚，再将产物与固化剂进行固化交联。固化之后的目标产物的交联密度较低，制成了较高的玻璃化转变温度，耐热耐湿性能优良，以及良好的绝缘性和机械性能的材料。是制备高性能树脂的单体以及改性剂。[3.4]
1.1 环树脂树脂胶粘剂
1.1.1 环氧树脂胶粘剂市场
环氧树脂胶粘剂因为它粘接性好，价格实惠等优点受到国内外市场的追捧。美国和西欧在最近10年来对于环氧树脂胶粘剂的消费量逐年增加，年增长率在上升。美国环氧胶的厂家多达200多家，规模较大的就有十几家。美国的环氧胶消费主要集中在工业和汽车上，而西欧则集中在工业和运输业。日本对于环氧胶的需求量也在逐年增加，其主要消费是在建筑业以及土木工程。中国对于环氧树脂的研究最早从上世纪50年代，随着近几年我国经济的发展，我们对于环氧树脂胶粘剂的需求量在不断增加。
环氧树脂胶粘剂作为工程类的胶粘剂，是一类重要的结构粘胶剂。其主要是由以环氧树脂作为基体，稀释剂，固化剂，促进剂和填料构成。因为环氧树脂胶粘剂的粘接性能好，粘接便利，价格实惠等优点被广泛应用于电子电器，家电，汽车，水利，航天航空等领域。随着科学技术以及纳米科技的发展，越来越多的以环氧树脂为基体制成了高品质高性能的环氧树脂胶粘剂。另外，由于环氧树脂的胶粘剂自身的独特性，具有良好的抗弯抗张以及抗冲击力，耐腐蚀，耐热耐老化等优良特性深受航空，机械，建筑，电子仪表等领域的喜爱。[5,22]
环氧树脂胶粘剂的主要用途
（1）土木建筑领域
由于环氧胶粘度低，可以在潮湿的地面固化，还可以低温固化，所以可以用于修补混凝土，外墙裂缝，粘接嵌板，地下管道的粘 接等
电子电器领域
我们都知道环氧胶具有耐热耐湿性，电绝缘性，所以常常应用于集成电路，电子元件，扬声器，铁芯，印制电路板等。[6]
航天航空领域
耐热，耐冲击，耐辐射等优良特性可用于粘接同种金属，异种金属，粘接蜂窝芯和金属，复合材料和配电盘的粘接。
汽车机械领域
可用于车身的粘接，补强薄钢板，机械结构的修复以及安装。
体育用品领域
由于其耐久性，耐冲击性，可用于制滑雪板，高尔夫球杆，还有网球拍。
其他领域
因为环氧树脂胶粘剂的毒性低，不泛黄，所以可以用于修补文物，粘接陶瓷，玻璃等。
环氧树脂
1.2.1 环氧树脂的简史
人们对环氧树脂的研究可以开始于20世纪30年代。早在1934年，德国的一家公司发现将多个具有环氧基团与胺类的化合物反应可以生成收缩率低的化合物，并获得德国专利。随后瑞士和美国的公司以环氧氯丙烷和双酚A作为原料反应生成了双酚A环氧树脂，将其固化后发现其具有良好的胶粘性。20世纪50年代，因为双酚A环氧树脂的投入生产以及应用同时，环氧树脂的新类型也不断涌现。人们对于环氧树脂的需求和消费量也越来越大。1956年，中国最早在上海，沈阳开始研究环氧树脂并取得重大的突破。两年之后在 上海，无锡投入工业化生产。60，70年代对环氧树脂的研究基本形成较为成熟的体系。尤其是近几年来中国对环氧树脂的研究更加深入，使得环氧树脂在电子电器，航天航空，涂料，粘接领域发挥了其独特的作用。
目录
1 引言 1
1.1 环氧树脂胶粘剂 1
1.1.1 环氧树脂胶粘胶的国市场 2
1.1.2 环氧树脂胶粘的主要用途
1.2 环氧树脂 2
1.2.1 环氧树脂的简史 2
1.2.2 环氧树脂的结构与特性 3
1.2.3 环氧树脂的固分类 4
1.2.4 环氧树脂的固化
1.2.5 环氧树脂的应用与发展
1.3 双酚芴环氧树脂 4
1.3.1 双酚芴环氧树脂的结构与特性 4
1.3.2 双酚芴环氧树脂的发展与应用
1.4 本课题的主要工作内容及意义 6
2 实验部分 7
2.1 实验原料及仪器 7
2.2 双酚芴环氧树脂的合成 8
2.3 双酚芴环氧树脂的固化样品制备 9
2.4 结果表征与性能测试 9
2.4.1 结构表征 9
2.4.2 性能测试 9
2.5 本章小结 9
3 双酚芴环氧树脂合成方案的讨论 9
3.1 ECH/BPF配比对产物环氧值的影响 9
3.2 碱液NaOH用量以及滴加的时间对产物环氧值的影响 10
3.3 催化剂的用量对产物环氧值的影 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
响 12
3.4 反应温度对产物环氧值的影响 12
3.5 反应时间对产物的影响 12
3.6 本章小结 14
4 双酚芴环氧树脂的表征和性能测试分析 14
4.1 结果表征分析 14
4.1.1 红外光谱分析 14
4.1.2 示差扫描热分析 16
结论 20
致谢 21
参考文献 22
引言
环氧树脂胶粘剂作为一种粘胶剂，是以环氧树脂作为基料的。它因为粘接方便，功能强，价格实惠等优点而被电子材料领域以及航天航空材料欢迎。由于科学技术的发展，尤其是这几年科学家对环氧树脂的深入研究，以环氧树脂为基料制成的胶粘剂种类更加丰富。
环氧树脂具有很优良的电绝缘性能以及物理性能，可以跟多种材料有那个的粘接性，这是其他热固性塑料所不能具备的。因此被用于制作成涂料，胶粘剂，模压材料等材料，在我国的国民经济领域中发挥着巨大的作用。但是单独使用环氧树脂没有什么应用价值，只有将环氧树脂与固化剂进行固化交联之后形成的是空间三维网状的结构，其优良性能才能充分的体现出来。[1,2]
芴是一种具有平面的刚性联苯结构，有良好的光稳定性，热稳定性，化学稳定性以及容易加工等优良性能。我们通过实验将芴基和环氧氯丙烷反应生成了二缩水甘油醚，再将产物与固化剂进行固化交联。固化之后的目标产物的交联密度较低，制成了较高的玻璃化转变温度，耐热耐湿性能优良，以及良好的绝缘性和机械性能的材料。是制备高性能树脂的单体以及改性剂。[3.4]
1.1 环树脂树脂胶粘剂
1.1.1 环氧树脂胶粘剂市场
环氧树脂胶粘剂因为它粘接性好，价格实惠等优点受到国内外市场的追捧。美国和西欧在最近10年来对于环氧树脂胶粘剂的消费量逐年增加，年增长率在上升。美国环氧胶的厂家多达200多家，规模较大的就有十几家。美国的环氧胶消费主要集中在工业和汽车上，而西欧则集中在工业和运输业。日本对于环氧胶的需求量也在逐年增加，其主要消费是在建筑业以及土木工程。中国对于环氧树脂的研究最早从上世纪50年代，随着近几年我国经济的发展，我们对于环氧树脂胶粘剂的需求量在不断增加。
环氧树脂胶粘剂作为工程类的胶粘剂，是一类重要的结构粘胶剂。其主要是由以环氧树脂作为基体，稀释剂，固化剂，促进剂和填料构成。因为环氧树脂胶粘剂的粘接性能好，粘接便利，价格实惠等优点被广泛应用于电子电器，家电，汽车，水利，航天航空等领域。随着科学技术以及纳米科技的发展，越来越多的以环氧树脂为基体制成了高品质高性能的环氧树脂胶粘剂。另外，由于环氧树脂的胶粘剂自身的独特性，具有良好的抗弯抗张以及抗冲击力，耐腐蚀，耐热耐老化等优良特性深受航空，机械，建筑，电子仪表等领域的喜爱。[5,22]
环氧树脂胶粘剂的主要用途
（1）土木建筑领域
由于环氧胶粘度低，可以在潮湿的地面固化，还可以低温固化，所以可以用于修补混凝土，外墙裂缝，粘接嵌板，地下管道的粘 接等
电子电器领域
我们都知道环氧胶具有耐热耐湿性，电绝缘性，所以常常应用于集成电路，电子元件，扬声器，铁芯，印制电路板等。[6]
航天航空领域
耐热，耐冲击，耐辐射等优良特性可用于粘接同种金属，异种金属，粘接蜂窝芯和金属，复合材料和配电盘的粘接。
汽车机械领域
可用于车身的粘接，补强薄钢板，机械结构的修复以及安装。
体育用品领域
由于其耐久性，耐冲击性，可用于制滑雪板，高尔夫球杆，还有网球拍。
其他领域
因为环氧树脂胶粘剂的毒性低，不泛黄，所以可以用于修补文物，粘接陶瓷，玻璃等。
环氧树脂
1.2.1 环氧树脂的简史
人们对环氧树脂的研究可以开始于20世纪30年代。早在1934年，德国的一家公司发现将多个具有环氧基团与胺类的化合物反应可以生成收缩率低的化合物，并获得德国专利。随后瑞士和美国的公司以环氧氯丙烷和双酚A作为原料反应生成了双酚A环氧树脂，将其固化后发现其具有良好的胶粘性。20世纪50年代，因为双酚A环氧树脂的投入生产以及应用同时，环氧树脂的新类型也不断涌现。人们对于环氧树脂的需求和消费量也越来越大。1956年，中国最早在上海，沈阳开始研究环氧树脂并取得重大的突破。两年之后在 上海，无锡投入工业化生产。60，70年代对环氧树脂的研究基本形成较为成熟的体系。尤其是近几年来中国对环氧树脂的研究更加深入，使得环氧树脂在电子电器，航天航空，涂料，粘接领域发挥了其独特的作用。
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