一系列含不同長度亞甲基單元的液晶聚酯及新型環(huán)氧樹脂固化促進劑與環(huán)氧樹脂的固化研究.pdf

1、本文用對苯二甲酰雙(4-氧基苯甲酰氯)(TOBC)和4,4’-雙(ω-羥基烷氧基)聯(lián)苯(nBP,n=2,4,6),通過溶液縮聚法合成了一系列含有聯(lián)苯和三元芳香酯液晶基元及不同長度亞甲基鏈的主鏈型熱致性液晶聚酯(PBTn,n=2,4,6),使用多種光譜技術(shù)和元素分析對單體和PBTn的結(jié)構(gòu)進行了表征,利用差示掃描量熱儀(DSC)、偏光顯微鏡(POM)、小角X光散射儀(SAXS)、熱重分析(TG)和大角X光粉末衍射儀(WAXD)對PBTn的溶

2、解能力、熱性質(zhì)、液晶性質(zhì)和結(jié)晶度進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)聚酯的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)中亞甲基鏈的長度有關(guān),亞甲基數(shù)量的增加會導(dǎo)致聚酯溶解度增加,液晶相溫度范圍變寬,液晶.各向同性相轉(zhuǎn)變溫度下降,熱穩(wěn)定性提高,結(jié)晶度降低。聚酯在氮氣氣氛中的熱分解溫度(5％質(zhì)量損失)都超過了380℃。PBT2沒有液晶相,PBT4和PBT6則具有近晶型液晶相并且在液晶相時表現(xiàn)出較高的粘度。
　　 本文還成功制備了一系列新型的含有聯(lián)苯和不同長度亞甲基單元的環(huán)氧樹脂固化

3、促進劑(LCECAn,n=2,4,6),用DSC分別研究了其固化雙酚A二縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂(E-51)和一種合成的聯(lián)苯二酚二縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂(LCE)的固化行為。在用Ozawa方程對其進行升溫固化反應(yīng)動力學(xué)研究的同時,還利用一種自催化固化動力學(xué)模型對各體系的恒溫固化動力學(xué)數(shù)據(jù)進行了擬合。此外,通過二次升溫DSC和TG測得了各體系固化產(chǎn)物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)及熱分解溫度(Td)。結(jié)果表明,固化劑LCECAn中亞甲基的數(shù)量對E-5

4、1/LCECAn和LCE/LCECAn各體系的固化峰頂溫度影響很小,升溫固化法計算得到的反應(yīng)活化能數(shù)值高于恒溫法得到的活化能,并且E-51/LCECAn和LCE/LCECAn固化產(chǎn)物的Tg和Td值都隨著LCECAn中亞甲基數(shù)量的增加而降低。
　　 最后,本文還以DSC、動態(tài)熱機械分析(DMA)、TG為手段,分別研究了LCECAn對LCE/DDM和LCE/Dicy固化體系的促進作用、升溫固化反應(yīng)動力學(xué)、動態(tài)力學(xué)行為和熱穩(wěn)定性進行了

5、系統(tǒng)研究,并通過熱臺偏光顯微鏡對各固化體系的織態(tài)結(jié)構(gòu)進行了觀察。結(jié)果顯示,添加10％LCECAn可使LCE/DDM和LCE/Dicy體系的固化峰頂溫度降低15～20℃；各體系固化產(chǎn)物在偏光顯微鏡下都能顯示出明顯的液晶雙折射,并且在DMA曲線上顯示一個液晶結(jié)構(gòu)單元引起的α'松弛峰,此液晶松弛峰有利于提高體系的沖擊韌性；隨著促進劑LCECAn中亞甲基數(shù)量的增加,LCE/DDM/LCECAn各固化試樣的熱穩(wěn)定性逐漸提高,而LCE/Dicy/L