生物质基环氧树脂合成新工艺及改性研究

《生物质基环氧树脂合成新工艺及改性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学号：12102503常州大学硕士学位论文生物质基环氧树脂合成新工艺及改性研究研究生栾灵指导教师单玉华学科、专业名称化学工程研究方向绿色化工与催化2015年6月StudyonNewSyntheticMethodandModificationofBiomass-BasedEpoxyResinADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByLuanLing(ChemicalEngineering)DissertationSupervisor:Prof.ShanYu-huaJune，2

2、015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的

3、复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要环氧树脂具有许多的优良性能，广泛地应用于各个领域，但随着全球石油资源的日益衰竭，人们环保意识的增强，对环氧树脂的生产工艺的要求越来越高。环氧树脂生产工艺的清洁化及改性已经得到了人们的关注，而以天然可再生的环氧植

4、物油对环氧树脂进行改性更是成为了研究的热点。本研究工作包括：（1）用二氯异丙醇（DCP）代替环氧氯丙烷（ECH）为原料，合成了生物质基环氧树脂（简称DCEP）。该生产过程省去了ECH的制备，大幅度减少了ECH生产过程中废水及相关污染物的排放。（2）制备了磺酸基功能化微球硅胶催化剂，催化合成环氧大豆油（ESO）。（3）用ESO对DCEP进行改性研究，考察原料配比、固化条件对固化材料性能的影响。合成路线及主要结论如下：以双酚A和DCP为原料，在无溶剂的条件下滴加NaOH合成双酚A型环氧树脂。通过正交试验得到反应优化条件，又进

5、一步考察了物料配比、碱的浓度、滴碱时间及催化剂单因素对反应的影响，得到优化反应条件为物料配比n（双酚A）：n（DCP）：n（NaOH）=1：3：6.3，碱的浓度为20wt%，滴碱时间为2h，反应温度为60℃，反应时间为6h。1所得产品环氧值为7.05%，产率达到91.3%，并用FT-IR、HNMR、HPLC对合成的产物进行表征。产品性能与商品E-44相当。制备了不同3-巯丙基三甲氧基硅烷（MPTS）负载量的磺酸基功能化13微球硅胶，并利用SEM、FT-IR、CNMRCP/MAS等对其进行表征。用所制备磺酸基功能化微球硅胶

6、为催化剂合成ESO。优化反应条件为大豆油：双氧水（50%）：乙酸：催化剂（MPTS负载量为75wt%）=1：0.5：0.07：0.1（质量比），75℃，7h。所得产品环氧值达到6.5%。催化剂重复使用6次活性未明显下降。对大豆油双键环氧化反应动力学研究，得到75℃时大豆油反应级数为拟一级。以ESO和DCEP为原料，按不同的配比混合，将常用环氧树脂固化剂进行对比实验分析，选取四氢苯酐（THPA）为固化剂，2-甲基咪唑为促进剂，固化过程为100℃/2h、140℃/3h、160℃/1h，合成ESO改性环氧树脂。采用FT-IR对

7、产物的结构进行表征，用拉伸试验和冲击试验对产物进行力学性能进行表征，用TG、DSC对产物热性能进行分析，结果表明，ESO和DCEP发生了交联反应形成了新的网状结构，使得IDCEP的力学性能有了很大的提高。ESO含量为25%的固化产物的拉伸-2强度由43.57MPa增加到58.64MPa，冲击强度由22.97kJ·m增加到-235.12kJ·m。随着ESO含量的增加，产物力学性能呈下降趋势，热稳定性也有了一定的下降，ESO含量为25%的改性树脂综合性能较好。关键词：生物质基环氧树脂（DCEP）；合成工艺；磺酸基功能化微球硅

8、胶；环氧大豆油；改性IIABSTRACTEpoxyresinwithmanyexcellentpropertieshasbeenwidelyusedinvariousfields.Butthedecreasingofglobaloilresourcesandtheincreasingenvironmentalawar