【文章內(nèi)容簡介】 聯(lián)苯型液晶聚氨酯 (LCPU) ,并以其為增韌劑對環(huán)氧樹脂 ( EP) 進(jìn)行增韌改性 ,研究了 LCPU 含量對 LCPU/EP 復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。利用 X 射線衍射、動態(tài)粘彈譜儀、掃描電鏡等手段對 LCPU/ EP 復(fù)合材料的動態(tài)熱力學(xué)性能及斷裂面的微觀形貌進(jìn)行了研究。結(jié)果表明， LCPU 的加入可使 LCPU/ EP 復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度提高 2 倍～ 3 倍 ,彎曲強(qiáng)度增加了 40 %～ 60 % ,材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 ( Tg) 及 儲能模量 ( E′g) 也有很大程度的提高。 北京化工大學(xué)楊明山等 [15] 采用聯(lián)苯酚為介晶基元合成了單官能團(tuán)液晶環(huán)氧樹脂低聚物（ MEP） ，用 FTIR、 XRD、 偏光顯微鏡對 MEP進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果表明， MEP具有液晶性；將 京 MEP與鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂等進(jìn)行混合，混煉，然后固化，制備出環(huán)氧樹脂模塑料，該環(huán)氧樹脂模塑料具有液晶結(jié)構(gòu)。 北 工 大學(xué) 浙江大學(xué)蔡智奇等 [16] 以 4羥基苯甲酸 (HBA)、乙酸酐 (AA)為原料合成了 一種新型復(fù)合聯(lián)苯和芳香酯型的液晶環(huán)氧單體 (4,4′雙 (4羥基苯甲氧基 )3,3′,5,5′四甲基聯(lián)苯二縮水安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 7 甘油醚（ DGEBHBTMBP)，并用 FTIR、 1HNMR 和 13CNMR 對產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，用 DSC 對 P3 的熱行為進(jìn)行表征，表明其為單向轉(zhuǎn)變液晶。用 DDS和 4,439。雙 (氨基苯氧基 )二苯砜 (BAPS)兩種芳香二胺固化劑在 DSC 中進(jìn)行等溫和非等溫固化研究，從固化過程來看， BAPS 比 DDS 更適合作為 DGEBHBTMBP 的固化劑。 西北工業(yè)大學(xué)王金合等 [17] 研究了環(huán)氧樹脂（ E51）和雙環(huán)戊二烯雙酚型氰酸酯樹脂（ DCPDCE）共聚體系的固化動力學(xué)。研究結(jié)果表 明，體系中加入環(huán)氧樹脂后，提高了體系的反應(yīng)活化能，明顯降低了室溫時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)，而對固化溫度時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)影響不大；不同環(huán)氧樹脂含量的共聚體系固化反應(yīng)級數(shù)均接近一級反應(yīng)。 有色金屬材料科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李芝華等 [18] 以混合芳胺為固化劑 ,通過聚氨酯 (PU) 對 4 ， 5環(huán)氧環(huán)己烷 1 ， 2二甲酸二縮水甘油酯 ( TDE85) 與二酚基丙烷縮水甘油醚 ( E51) 環(huán)氧樹脂的混合樹脂體系的改性 ,制備了高性能聚氨酯改性環(huán)氧樹脂( PU/ EP) 。通過差示掃描量熱法 (DSC) ,確定了 PU/ EP 體系的最佳固化條件 ,并探討了PU/ EP 體系的固化反應(yīng)動力學(xué)特征。研究結(jié)果明 ,PU/ EP 體系的最佳固化條件為 :25 ℃ 12h + 150 ℃ 2h， PU/ EP 體系的固化反應(yīng)活化能為 kJ / mol ，反應(yīng)級數(shù)為 。 河北工業(yè)大學(xué)周博等 [19] 利用 乙二醇單烯丙基醚的磺酸鹽 (TSME) 和單烯丙基乙氧基苯甲酸 (AEBA)合成了一種低熔點(diǎn)的芳香酯型液晶環(huán)氧樹脂雙 4 環(huán)氧丙氧基乙氧基鄰甲基對苯二酚酯 (MPEPEB) , 并用 IR、 EA、 1 H NMR、 DSC 和 POM對其結(jié)構(gòu) 和性能進(jìn)行了表征 , 結(jié)果表明： MPEPEB 在 7817～ 13319 ℃ 之間為向列型液晶 ,并在降至 50 ℃后仍能保持液晶態(tài)。 DSC 研究表明 , MPEPEB 與芳香胺類固化劑 DDM 在升溫固化過程中出現(xiàn)了兩個(gè)放熱峰 , 等溫固化過程中該體系的活化能與固化溫度有關(guān) , 表明液晶相的存在對固化反應(yīng)有重要影響。 吉林大學(xué)張春玲等 [20] 采用二步法由 3,3′,5,5′四甲基聯(lián)苯二酚和環(huán)氧氯丙烷合成了3,3′,5,5′四甲基聯(lián)苯二酚二縮水甘油醚。利用紅外光譜，核磁共振氫譜和質(zhì)譜對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，同時(shí)用 DSC和 TG對其熱性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：它在常溫下為固體，是一種結(jié)晶性環(huán)氧樹脂。在 Tm以上，分解溫度以下具有良好的流動性。 湖南大學(xué)譚懷山等 [21] 以聯(lián)苯二甲醚和苯酚以及環(huán)氧氯丙烷為原料合成了一種新型聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹脂， 通過紅外光譜，核磁共振氫譜和質(zhì)譜對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并以 DDS為固化劑，比較了它與雙酚 A環(huán)氧樹脂，鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂的耐熱性及耐濕性。結(jié)果表明：含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂具有更好的耐熱性，同時(shí)在耐濕性方面也有很大的改進(jìn)，有利于應(yīng)用在電子封裝材料領(lǐng)域。 中國科學(xué)院廣州化學(xué)研究所宣宜寧等 [22] 以 2,2′二羥基 1,1′聯(lián)萘（ DHBN）為原料合成了一種具有聯(lián)萘結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂（ BEBN）， 通過紅外光譜，核磁共振氫譜和質(zhì)譜對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征， 并以 DDM為固化劑研究了其固化反應(yīng)性；采用 DSC，熱重分析對固安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 8 化物的熱學(xué)性能進(jìn)行測試。結(jié)果表明：同 E51相比， BEBN的固化反應(yīng)平緩， BEBN固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高 29℃ ，吸水率降低 %，熱失重 5%和 50%的溫度分別升高 15℃和 30℃ 。 武漢理工大學(xué)蔡浩鵬等 [23] 采用不同鏈長的端羥基聚醚作為增韌劑，通過異氰酸酯和環(huán)氧樹脂進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，引入聚醚鏈段，制備出支 鏈化環(huán)氧樹脂，采用差示掃描量熱法(DSC) 測量了端羥基聚醚改性環(huán)氧樹脂的固化過程 , 研究了不同配比對固化反應(yīng)的影響 , 得出了固化反應(yīng)過程的動力學(xué)參數(shù) , 確定了支鏈化環(huán)氧樹脂的固化工藝。結(jié)果表明： 以甲基四氫苯酐為固化劑的體系中 , 不同分子量的端羥基聚醚改性環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng) , 其反應(yīng)級數(shù)相同 , 但反應(yīng)的活化能隨分子鏈的增長略有降低。 中國科學(xué)院化學(xué)研究所蔡維真等 [24]用熱釋電流法（ TSC）研究了環(huán)氧樹脂的熱激松行為，并以有機(jī)玻璃（ PMMA）線性聚合物作對照，發(fā)現(xiàn)交聯(lián)環(huán)氧樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變過程的松弛時(shí)間分布 具有單一性的特征，認(rèn)為這是由于交聯(lián)結(jié)構(gòu)對其分子運(yùn)動約束而造成的“均一” 化運(yùn)動單元與運(yùn)動模式。 河北大學(xué)劉靜等 [25]用傅里葉紅外光譜 (FTIR) 法研究了雙酚 S 環(huán)氧樹脂和四溴雙酚A 環(huán)氧樹脂分別與 DDS在恒溫條件下的固化反應(yīng)動力學(xué) ,根據(jù)固化體系中環(huán)氧吸收峰強(qiáng)度隨時(shí)間的變化計(jì)算反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和相應(yīng)的動力學(xué)參數(shù) 。 結(jié)果表明：樹脂在固化反應(yīng)前期反應(yīng)速率較高 ,固化反應(yīng)程度α增加較快 ,但隨著樹脂固化率的提高 ,體系粘度增大 ,大分子自由運(yùn)動受阻 ,交聯(lián)反應(yīng)速率下降 ,固化反應(yīng)程度α增加速率也減慢。 王慧民，王紹鴻等人 [26]以 2乙基 4甲基咪唑（ EMI2,4）為固化劑，用 DSC法 研究了環(huán)氧樹脂 E51,F76的固化反應(yīng)特征。結(jié)果表明：雙官能團(tuán)環(huán)氧樹脂 E51與 EMI2,4的固化反應(yīng)在 DSC曲線上呈放熱單峰，四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂 F76與 EMI2,4的固化反應(yīng)在 DSC曲線上呈放熱雙峰。 研究目的和意義 環(huán)氧樹脂 是一類綜合性能優(yōu)異的熱固性樹脂基體， 而 固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的物理化學(xué)性能，它對 金屬 和非金屬材料的 表 面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，介 電 性能良好，變定收縮率小，制品尺寸穩(wěn)定性好，硬度高，柔韌性較好，對堿及大部分溶劑穩(wěn)定，可以作為涂料、澆鑄料、 模壓 料、膠粘劑、層壓材料以直接或間接使用的形式滲透到從日常生活用品到高新技術(shù)領(lǐng)域的國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面。 （一）、 在涂料領(lǐng)域 應(yīng)用于汽車： 底盤 底漆、部件漆，槽車內(nèi)壁涂料 應(yīng)用于容器：食品罐內(nèi)、外壁涂料，貯槽內(nèi)外壁 防腐涂料 ，壓力罐防腐 應(yīng)用于工廠設(shè)備：設(shè)備、管道防腐涂料，冰箱、洗衣機(jī)外層涂料，電器設(shè)備絕緣涂料 應(yīng)用于土建：橋梁防腐涂料，鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料，水坭制品防滲涂料，地坪涂料，安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 9 裝飾涂料，功能涂料、鋼絲網(wǎng)水泥閘門 應(yīng)用于船舶：底貨倉內(nèi)壁涂料，海上集裝箱涂料，鋼鐵部件防腐涂料 應(yīng)用于其它：鋼家具粉末涂料，電阻元件粉末涂料，鋼制部件粉末涂料，閥體防腐、重防腐超 耐磨陶瓷 ,屏蔽立式管道泵、太陽能熱水器、太陽能電池板、武器 （二）、 在復(fù)合材料領(lǐng)域 應(yīng)用于汽車： 玻璃鋼 車殼，玻璃鋼地板，玻璃鋼槽車 ,控制系統(tǒng)儀器儀表電器零部件，顯示器 ,汽車干式點(diǎn)火線圈 ,玻璃鋼部件、防滑粒方向盤套、環(huán)氧樹脂局部加強(qiáng)材料、 應(yīng)用于工廠設(shè)備：玻璃鋼氧氣瓶，玻璃鋼貯槽，玻璃鋼容器、管道，模具，螺旋漿，織機(jī)箭桿，飛機(jī)蜂窩結(jié)構(gòu)件，引擎蓋，輥筒，軸，裝機(jī)基礎(chǔ)找平，自流平地坪、電 磁線圈，先導(dǎo)閥、玻璃零部件、玻璃鋼泵閥，電碳制品、建筑工程結(jié)構(gòu)件、機(jī)用傳動裝置部件 應(yīng)用于絕緣材料： 覆銅板 ，玻璃鋼板、管、棒，變壓器，繼電器，高壓開關(guān)，絕緣子， 互感器 ，阻抗器，電纜頭，電子器件、元件的密封或包封和塑封，報(bào)警器、固體電源、 FBT 回掃變壓器、聚焦電位器、摩托車、汽車等機(jī)動車輛點(diǎn)火線圈、電子、電器零部件、 發(fā)光二極管 ，信號燈，全封閉蓄電池，電機(jī)封裝 ,溫度變送器 、錄音機(jī)磁頭、線路板封閉、 集成電路 、二、三極管分立器件、無源濾波器、 LED 的結(jié)構(gòu)封裝、封裝太陽能電池板、電源組件、 IC 調(diào)節(jié)器和固態(tài)繼電器、煤礦安全巡查系統(tǒng)、本質(zhì)安全型模塊、自動重合器 應(yīng)用于體育用品：玻璃鋼安全帽，球拍，高爾夫球桿，釣魚桿，保齡球，雪撬，沖浪板，玻璃鋼賽艇、帆船、賽車、躺椅、曲棍球桿 應(yīng)用于其它：飛機(jī)機(jī)身、直升機(jī)螺旋葉片，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，醫(yī)學(xué)儀器、手術(shù)刀柄 ,心臟起搏器、工藝品 珠寶、閥門密封件、水工建筑工程、場致發(fā)光屏、混凝土抗磨層、保溫材料、動物模型、航天飛行器、船用尾 軸、舵軸、化學(xué)木材、塔身加固、磁懸浮列車軌道、太陽能電池樂器、環(huán)氧裝飾品、玻璃鋼帳篷桿具、刀柄、窗戶、家具、泵、拐杖、顯卡、紅外濾光器、數(shù)字顯示器、矩陣輻射器、發(fā)光二極管與光電二極管、實(shí)驗(yàn)室臺面、彷真樹、預(yù)制磨石 道路橋梁路面 （三 )、在粘接劑領(lǐng)域 應(yīng)用于：室溫快速固化韌性環(huán)氧樹脂 粘結(jié)劑 ,導(dǎo)電膠 ,常溫固化靜電植絨 粘合劑 、光學(xué)結(jié)構(gòu)膠、沙狐球膠、化學(xué)錨固膠、真絲的高功能化、人工花、磁力書寫板、汽車維修膠、石材膠。 環(huán)氧樹脂已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少的材料，它的產(chǎn)量和應(yīng)用水平也可以從一個(gè)側(cè)面反映一個(gè)國家的工業(yè)技術(shù)的發(fā)達(dá)程度。目前， 國內(nèi)支柱產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展給環(huán)氧樹脂行業(yè)帶來無限商機(jī)，如汽車領(lǐng)域，信息產(chǎn)業(yè)，能源、交通運(yùn)輸、建筑產(chǎn)業(yè)，安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 10 這些發(fā)展方興未艾的支柱產(chǎn)業(yè)都是應(yīng)用環(huán)氧樹脂的生力領(lǐng)域，會對環(huán)氧樹脂帶來巨大的市場需求 。 而聯(lián)苯結(jié)構(gòu)是一種液晶結(jié)構(gòu) ,含聯(lián)苯結(jié)構(gòu) 的環(huán)氧樹脂是一種液晶 環(huán)氧樹脂 ,具有許多優(yōu)異的性能 ,如 : 斷裂強(qiáng)度高 ,韌性好 ,良好的耐化學(xué)和溶劑性能 ,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高 ,吸水率低 ,熔融黏度低等。因此 ,可以應(yīng)用于高性能的復(fù)合材料、電子封裝、非線性光學(xué)材料等領(lǐng)域。在環(huán)氧樹脂骨架中引入聯(lián)苯基團(tuán) , 一方面可以提高其耐熱性 。 另一方面可以減小自由體積以提高韌性和降低吸水性。 鑒于此 ，本實(shí)驗(yàn) 合成了一種新型含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂，并對其進(jìn)行固化，希望通過分子結(jié)構(gòu)的改良來提高環(huán)氧樹脂的耐熱性和吸濕性， 探討其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，以此