| 第 42 卷第 6 期 |  | Vol. 42 No. 6 | | 2012 年 12 月 | Dec 2012 |
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所属栏目：功能材料
一种高韧性耐湿性环氧树脂的合成及其性能研究 |
| 彭 倩，王 曦，苏胜培*
（湖南师范大学 资源精细化与先进材料湖南省普通高校重点实验室，湖南 长沙 410081） |
| 摘 要：利用β-甲基环氧氯丙烷与双酚A在氢氧化钠的存在下合成了一种新的甲代双酚A型缩水甘油醚环氧树脂（BPA-MECH EP）预聚物，并通过FT-IR、1H NMR、GPC等手段对产物结构进行了表征。用盐酸-丙酮滴定法测定其环氧值为0.43 mol／100 g。用DDM作固化剂，利用DSC对其添加量为树脂质量的20%时体系的固化反应动力学以及最佳固化工艺条件进行了探讨。实验结果表明：BPA-MECH／DDM固化体系的反应级数n为1.30；表观活化能为15.37 kJ／mol；最佳固化工艺条件为：120℃／1 h→140℃／1 h→175℃／3 h→200℃／1 h逐步阶段升温固化。与E-44的DDM固化物进行了性能比较，结果表明：BPA-MECH与E-44固化产物的热变形温度无显著差别，但吸水率降低了47.6%，弯曲强度和弯曲模量分别提高了10.5%和7.8%，冲击强度上升了129.4%，拉伸强度、弹性模量以及断裂伸长率都有不同程度的提高，最大增幅分别为27.6%、25.9%和12.9%。研究结果表明，甲代双酚A型缩水甘油醚环氧树脂是一种性能优良的环氧树脂预聚物。 |
| 关键词：β-甲基-2，2-二（4-羟基苯基）丙烷环氧树脂；固化动力学；韧性；耐湿性；力学性能 |
| 中图分类号：TQ630.4+9 文献标识码：A 文章编号：1009-9212（2012）06-0058-06 |
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| Study on Synthesis and Properties of a High Toughness and Water-resistant Epoxy Resin |
| PENG Qian，WANG Xi，SU Sheng-pei*
（College of Chemistry and Chemical Engineering，Key Lab of Sustainable Resources Processing and Advanced Materials，Hunan Normal University，Changsha 410081，China） |
| Abstract：A novel pre-polymer of bisphenol epoxy resin（BPA-MECH）was synthesized from the reaction of β-methyl-epichlorohydrin（MECH）with bisphenol A（BPA）and its structure was characterized by 1H-NMR，FT-IR and GPC. The result of titration showed that the epoxy value of BPA-MECH EP was 0.43 mol／100 g. The curing behavior of the BPA-MECH／4，4’-diamino- diphenylmethane（DDM）epoxy system was studied by means of differential scanning calorimeter（DSC）. The DSC data declared that the value of the activation energy（Ea）and the curing reaction order（n）is 15.37 kJ／mol and 1.3，respectively，and the optimal curing process was as following：120℃／1 h→140℃／1 h→175℃／3 h→200℃／1 h. Compared to the properties of the DDM／E-44 composites，the impact strength，bending strength，bending modulus，tensile strength，flexural modulus and elongation at breaking of DDM／BPA-MECH composites increased by 129.4%，10.5%，7.8%，27.6%，25.9% and 12.9%，respectively，while the ratio of water absorption decreased by 47.6%. However，there is no significant change of heat resistance temperature. All data demonstrated that BPA-MECH was an epoxy pre-polymer with excellent properties. |
| Key words：BPA-MECH；curing kinetics；toughness；water resistance；mechanical properties |
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基金项目：湖南师范大学潇湘学者启动资金资助课题（化050613）。
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作者简介：彭 倩（1988-），女，湖南长沙人，硕士研究生，研究方向：高分子复合材料。（E-mail：pengqian-0927@163.com）
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联 系 人：苏胜培，教授，博士生导师。（E-mail：sushengpei@gmail.com）
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收稿日期：2012-12-03
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