酯类液晶环氧的合成、表征及固化反应研究

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1、河北工业大学硕士学位论文酯类液晶环氧的合成、表征及固化反应研究摘要液晶高分子作为一类新型的增韧剂，具有高强度、高模量、耐高温及膨胀系数小等特点，利用液晶高分子增韧环氧树脂不仅使环氧树脂的韧性明显增加，而且使材料的强度和耐热性都得到改善，由此引起人们的研究兴趣。在本研究工作中，我们合成了四种芳香酯液晶环氧树脂（LCER）单体，研究了结构对1液晶性质的影响，并用FTIR、EA、H-NMR、DSC和POM对其结构和性能进行了表征。结果表明，四种LCER单体在液晶态温度范围内为向列型液晶。甲基取代基和乙氧基柔性间隔的引入都能降低LCER单体的Tm

2、和Ti，而液晶稳定性得以保持甚至加强，同时引入两种基团的MPEPEB单体的Tm和Ti分别下降至78.7℃和133.9℃。采用DSC对LCER/二胺体系（MPEPB/DDM、PEPEB/DDM、MPEPEB/DDM和MPEPEB/DAE）的固化动力学进行研究，四个体系的等温固化和非等温固化研究得到的动力学参数略有差别，其中MPEPEB/DAE和MPEPEB/DDM体系在非等温固化过程的DSC曲线出现了明显的双峰。四个体系的等温固化反应基本遵循n级反应模型。比较等温固化与非等温固化反应的结果发现，LCER/胺体系的反应速率不仅是温度和反应程度

3、的函数，还与反应过程的其他因素有关。通过POM法研究固化过程中的样品相态变化发现四个体系在适当反应条件下可以得到各向异性的材料。MPEPEB/DDM的织构在固化过程中由纹影织构变成了球粒织构。MPEPEB/DAE固化下来的织构在POM观察中升温至85℃时消失，降温后再次出现，但是在相应的DSC过程中没有发现热流变化。等温固化样品的Tg由DSC法测得。MPEPB/DDM体系的Tg分布在140~160℃之间，PEPEB/DDM在90~100℃之间，MPEPEB/DDM在40~50℃之间，MPEPEB/DAE在32~36℃之间。关键词：液晶环氧

4、树脂（LCER），熔点，固化，动力学，相行为i酯类液晶环氧的合成、表征及固化反应研究Synthesis、CharacterizationandCureofAromaticEsterMesogenicLiquid-CrystallineEpoxyResinsABSTRACTAsanovelkindoftougheningagent，liquidcrystallinepolymer(LCP)possessesexcellentpropertiesofhighstrength，highmodulus，hightemperatureresista

5、ncepropertyandlowthermalexpandcoefficient．LCPcannotonlyimprovethetoughnessandstrengthofepoxyresinbutalsomodifyitsheatresistance，mechanicalpropertie，opticalpropertiesanddielectricproperties．LCPhasattractedconsiderableresearchinterestintheaspectofmodifyingepoxyresin．Inthiss

6、tudy，fourliquidcrystallineepoxyresin(LCER)basedontriaromaticestermesogenicgroupsweresynthesizedtoinvestigatetheeffectofthestructureontheliquidcrystalline(LC)property．ThestructureandphasebehaviorwerecharacterizedbyFTIR，EA，1H—NMR．DSCandhotstagePOM．Allthe4kindLCERswithdiffer

7、entstructuresshowednematicliquidcrystallinephasebetween％and正intheheatingscan．Introductionofeithermethylsubstituentorflexibleethoxylspacercanlowerrmand正ofLCER．Byincorporationofbothmethylsubstituentonthemesogeniccoreandflexibleethoxylspacerintothechain，rmofMPEPEBwasloweredt

8、o78．7。CandZwaslowedto133．9℃．ThecuringkineticsofLCER／diaminemixtureswerestudiedbyDSCduringisother