【正文】 聯(lián)苯酚醛樹(shù)脂的合成 反應(yīng)原理 反應(yīng)工藝 按摩爾比 1:2 的比例 稱取聯(lián)苯二甲醚 ，苯酚 于 一干燥的 50mL 圓底燒瓶中，加入溶劑正丁醇 25mL 使其 充分互溶。 溶液由最初的乳白色逐漸變?yōu)槌赛S色，最終為紅棕色，并在沸騰回流狀態(tài)（ 106℃ 左右）下反應(yīng) 6 小時(shí)。最終得到的是紅棕色固體，稱得質(zhì)量為 ，產(chǎn)率為 %。搭好回流裝置， 如圖 2 所示， 調(diào)節(jié)水浴鍋的水溫為 65℃ ，使反應(yīng)在 65℃ 下保溫 30 分鐘。 反應(yīng)結(jié)束后，將溶液倒入分液漏斗 中，水洗分層 ，將下層有機(jī)溶液倒入另一干燥的單口燒瓶中，連接好蒸餾裝置， 如圖 3 所示， 以除去多余的環(huán)氧氯丙烷，其中加熱套溫度控制在 114℃ 左右時(shí)溶液充分沸騰。 接下來(lái)的是精制過(guò)程，將上述固體倒入燒瓶中，加入正丁醇做溶劑，并且加入適量NaOH 溶液，充分振蕩，調(diào)節(jié)水浴鍋的水溫為 85℃ ，搭好回流裝置，在 85℃ 下反應(yīng) 2小時(shí)。 環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng) 酚醛胺 （ T31）環(huán)氧固化劑是由苯酚、甲醛、多胺經(jīng)曼尼希反應(yīng) （ Mannich reaction）而制得的改性胺類產(chǎn)品。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 16 3 環(huán)氧樹(shù)脂及固化物的結(jié)構(gòu)分析 本章對(duì)實(shí)驗(yàn)合成的聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹(shù)脂及其固化物 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，主要通過(guò)FTIR 圖譜和 XRD 圖譜來(lái)了解。 T%愈低，吸光度就愈強(qiáng)，譜帶強(qiáng)度就愈大。 [28] 儀器與試劑 儀器 VETOR33 傅立葉變換紅外光譜儀（ FTIR） ；瑪瑙研缽；壓磨具 試劑 KBr 粉末 ； 聯(lián)苯酚醛樹(shù)脂、聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹(shù)脂和聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹(shù)脂固化物固體粉末 實(shí)驗(yàn)步驟 將 5mg 樣品與 約 100mg KBr 粉末在瑪瑙研缽 中一起研磨均勻，置于壓模具內(nèi)，在減壓下壓成透明的薄片，置于樣品架上測(cè)試 。圖 5 中 2922 cm1 為亞甲基 CH 特征振動(dòng)峰， 914 cm1 為環(huán)氧基團(tuán)的特征吸收峰。由譜圖可看出，固化產(chǎn)物的環(huán)氧基團(tuán)吸收峰隨固化時(shí)間的延長(zhǎng)，以及固化溫度的升高而逐漸減弱， 但溫度升高到一定值時(shí)，環(huán)氧基團(tuán)吸收峰幾乎沒(méi)變化，說(shuō)明固化已經(jīng)達(dá)到飽和的狀態(tài)。 XRD 工作 原理 X 射線的衍射起因于相干散射線的干涉作用。根據(jù)光的干涉原理，只有當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，光被的振幅才能互相更加使光的強(qiáng)度增強(qiáng)，這種現(xiàn)象即為 X 射線的衍安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 20 射。 發(fā)生相長(zhǎng)干涉，產(chǎn)生 X 射線衍射線的條件是 ?? sin2dn ? 式中， n 為衍射級(jí)次，可以是 0， 1， 2 等整數(shù)，分別稱為 0 級(jí)， l 級(jí)， 2 級(jí)衍射等；d 為兩個(gè)相鄰平行晶面的間距，稱為晶面間距； θ 為掠射角，即入射或衍射 X 射線與晶面間的夾角。根據(jù)布拉格公式，用已知波長(zhǎng) （ λ） 的 X 射線來(lái)測(cè)量 θ角，從而計(jì)算出晶面間距 （ d） ，這就是 X 射線結(jié)構(gòu)分析；若用已知 d 的晶體來(lái)測(cè)量 θ角，從而計(jì)算出特征輻射的波長(zhǎng) （ λ） ，并從波長(zhǎng) （ λ） 進(jìn)一步查出樣品中所含的元素，這就是 X 射線光譜分析。 XRD 可以很方便地提供納米材料晶粒度的數(shù)據(jù) ， 測(cè)定的原理基于樣品衍射線的寬度和材料晶粒大小有關(guān)這一現(xiàn)象 。 晶粒大小可采用 Scherrel 公式進(jìn)行計(jì)算 D ＝ k? / ? cos? 式中 ， D 是沿晶面垂直方向的厚度 ， 也可以認(rèn)為是晶粒的大小 ， k 為衍射峰 Scherrel 常數(shù) ， 一般取 ， λ 為 X射線的波長(zhǎng) ， ?為衍射峰的半高寬 ,單位為弧度 ， θ 為布拉格衍射角 。 [29] 儀器與試劑 儀器 XD3 型多晶 X 射線粉末衍射儀 （ XRD）；瑪瑙研缽；平板玻璃 20*30cm2 樣品板 試劑 聯(lián)苯酚醛 環(huán)氧樹(shù)脂和聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹(shù)脂 固化物的 固體粉末 實(shí)驗(yàn)步驟 樣品制備 將樣品在瑪瑙研缽中研細(xì)，即用手指 壓研無(wú)顆粒感即可。將樣品板插入衍射儀的樣品臺(tái)上，并對(duì)準(zhǔn)中線 ，進(jìn)行測(cè)試。 XRD 圖譜 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 21 圖 9 聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹(shù)脂 XRD譜圖 結(jié)果分析 由圖 9分析 可知：聯(lián)苯酚醛環(huán)氧樹(shù)脂 的衍射角為 2θ =? ，由 布拉格公式?? sin2dn ? ， ?? ，在 n=1時(shí)計(jì)算得到環(huán)氧樹(shù)脂面間距 d=。 同時(shí)，由上圖可知， ? =? /180=， D=? （ ? ）=， 根據(jù)晶粒大小還可以計(jì)算晶胞的堆垛層數(shù) N = D/ d=圖中在 衍射角為 2θ =? 和 2θ =45? 處 衍射峰較為明顯，在 2θ =13? 和2θ =20? 左右出現(xiàn)了不平穩(wěn)，說(shuō)明產(chǎn)品中含有無(wú)定型晶胞較多。其中，使用對(duì)甲苯磺酸為催化劑；并且先后使用正丁醇、二氯甲烷以及過(guò)量的苯酚做溶劑。但生成的產(chǎn)物粘度較大，取出有些不便，所以有部分損失。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題有： （ 1） 由于實(shí)驗(yàn)條件限 制，過(guò)量的環(huán)氧氯丙烷后期蒸餾回收沒(méi)有很好進(jìn)行，殘留的環(huán)氧氯丙烷處理起來(lái)對(duì)人體傷害較大，安全值得注意； （ 2）在精制過(guò)程中， 正丁醇作溶劑時(shí)，溶解性不好；而產(chǎn)物在二氯甲烷中有很好的溶解性，但是二氯甲烷有毒性，且具有揮發(fā)性，蒸出的二氯甲烷會(huì)揮發(fā)，同樣，安全問(wèn)題值得注意。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題有： T31 型固化劑 是多種成分的混合物 ， 在固化過(guò)程中，氨基與環(huán)氧基的摩爾比不是精確的等摩爾比，故結(jié)果會(huì)有允許范圍內(nèi)的誤差。biphenol[J]. 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