对热固性共混物的相容性、相行为及分子间特殊相互作用的研究

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1、上海交通大学硕士学位论文对热固性共混物的相容性相行为及分子间特殊相互作用的研究摘要运用差示量热扫描仪DSC和傅立叶红外光谱FTIR等表征手段研究了热固性聚合物共混体系的相容性相行为及分子间特殊作用主要的研究体系包括44’-二氨基-22’-二氯二苯甲烷MOCA固化的环氧树脂ER/聚氧化乙烯PEO聚己内酯PCL二元共混体系MOCA固化的ER/PEO/PCL三元共混体系44’-二氨基二苯砜DDS和MOCA固化的ER/PCL体系MOCA固化的ER/星型PCL体系44’-二氨基-22’-二氯二苯甲烷MOCA和双

2、酚A二缩水甘油醚DGEBA的固化反应得到的环氧树脂ER/PEOPCL共混体系都是相容的ER/PEO共混体系中体系相容的驱动力是环氧羟基与聚氧化乙烯氧原子之间的分子间缔合作用FTIR研究结果表明此缔合明显强于环氧分子内的自缔合然而在ER/PCL共混体系中体系相容的驱动力是环氧羟基与聚己内酯羰基之间的分子间缔合作用FTIR研究结果表明此缔合明显弱于环氧分子内的自缔合通过比较得出氢键缔合作用的相互强弱次序为OHCO

3、/PCL三元共混物体系研究表明环氧树脂与PCL的氢键相互作用弱于环氧树脂与PEO的氢键相互作用这种不相等的分子件相互作用力导致了竞争的氢键相互作用力进而将影响共混物的相行为环氧比例很高的三元共混物例如Epoxy/(PEO+PCL)90/1070/30的共混物尽管由于PEO的引入与环氧的羟基氢键相互作用的羰基显著减少但环氧树脂能提供充分多的羟基这些羟基能同时跟PEO的氧和PCL的羰基结合这保证了形成的共混物是均I上海交通大学硕士学位论文相体系随着羟基的减少竞争的氢键相互作用力使体系成为非均相体系这是因为

4、体系中的PEO领先一步与环氧树脂的羟基缔合体系中的PCL不能与环氧树脂的羟基缔合固化剂种类直接影响热固性聚合物的相容性我们制备了DDS和MOCA双固化剂固化的ER/PCL共混物体系DSC结果表明ER/PCL比例不变DDS/MOCA比例变化时随着DDS/MOCA比例增大体系逐渐从相容转变为不相容而且PCL含量越高出现该转变的DDS/MOCA比例越小这是因为DDS的砜基与PCL的羰基都能与环氧形成分子间相互作用DDS和PCL之间存在竞争的氢键相互作用为了研究结晶性聚合物的结构对共混物相容性的影响制备了ER

5、/星型PCL共混物体系从DSC结果比较ER/星型PCL与ER/PCL相应组成比例的玻璃化转变温度时前者高于后者FTIR研究表明ER/星型PCL共混物体系中ER与星型PCL缔合程度大于ER/PCL共混物体系中ER与PCL的缔合程度结晶性聚合物的星状结构有利于热固性共混物的相容关键词热固性共混物相容性分子间特殊相互作用II上海交通大学硕士学位论文Miscibility,PhasebehaviorandSpecificIntermolecularInteractioninThermosettingBlend

6、sABSTRACTEpoxyresin(ER)/poly(ethyleneoxide)(PEO)and/orpoly(å-caprolactone)(PCL)blendscuredwith4,4'-methylenebis(2-chloroaniline)(MOCA)werepreparedviatheinsitucuringreactionofepoxymonomers(diglycidyletherofbisphenolADGEBA)inthepresenceofPEO(PCL).Thetwobi

7、naryblendsarejudgedtobefullymiscibleintheamorphousstateasevidencedbythesingle,composition-dependentglasstransitiontemperaturesintermsofdifferentialscanningcalorimetric(DSC)results.Themiscibilitywasresponsiblefortheformationoftheintermolecularhydrogenbon

8、dinginteractions.However,theintermolecularhydrogenbondinginteractionsbetweenepoxyandPCLaremuchweakerthanthosebetweenepoxyandPEO.Itistheinequalityinintermolecularspecificinteractionsthatgivesrisetothecompetitivehydrogenbondinginte