基于乙基纤维素-马来海松酸酯的酸酐类环氧固化剂的固化及性能研究

摘要

通过酯化反应将马来海松酸(MPA)接枝到乙基纤维素(EC)分子侧链,合成乙基纤维素马来海松酸酯(EC-g-MPA),并将EC-g-MPA作为高分子酸酐类环氧树脂固化剂,与环氧树脂(ER)进行固化反应制备了一系列的环氧树脂(EC-g-MPA/ER)聚合物.采用红外光谱对固化后的环氧树脂的化学结构进行了表征,非等温DSC对固化体系的固化动力学进行了研究,结果表明:固化后环氧树脂中归属于酸酐的红外特征吸收峰完全消失随着升温速率的增加固化速率逐渐增加,固化度逐渐降低.该固化体系的活化能(Ea)为73.94 kJ/mol,该固化体系的指前因子(A)为1.27×106s-1,反应级数(n)为0.9,表明该固化反应是一个复杂的过程.热力学性能研究表明:随着固化剂含量的增加,产物的玻璃化转变温度逐渐升高,且固化后的树脂具有优异的热稳定性.机械性能研究表明:随着固化剂EC-g-MPA含量的增加,固化产物的机械强度逐渐增加,可以通过调整固化剂含量制备具有不同机械性能的环氧聚合物.