2－乙基－4－甲基咪唑固化环氧树脂的固化反应机理、动力学及其反应活性

 本文应用ＤＳＣ和ＦＴＩＲ对２－乙基－４－甲基咪唑固化双酚Ａ二缩水甘油醚型环氧树脂体系的固化反应机理和２－乙基－４－甲基咪唑固化双酚Ａ二缩水甘油醚型、缩水甘油酯与脂环型环氧树脂体系的固化反应特征、动力学及其反应活性进行了研究．结果表明，双酚Ａ二缩水甘油醚型环氧树脂／咪唑体系的固化反应是分两步独立进行的，第一步是加成反应，第二步是催化聚合反应．缩水甘油酯与脂环型环氧树脂（ＴＤＥ－８５）／咪唑体系的固化反应过程也分两步进行，第一阶段反应主要是缩水甘油酯型环氧基进行的加成反应和催化聚合反应，第二阶段主要是脂环型环氧基进行的加成反应．各体系第一阶段的表现反应活化能均低于第二阶段活化能．当ＴＤＥ－８５型环氧树脂中引入缩水甘油醚型环氧树脂后，固化反应速率均较ＴＤＥ－８５环氧树脂单独固化时快．     

羟甲基环氧树脂的“邻位效应”的探讨

邻位羟甲基环氧树脂由于在其缩水甘油醚基的邻位引入了羟甲基而使环氧基反应活性提高。本文合成了邻位和对位羟甲基苯基缩水甘油醚作为模型化合物,通过差热分析和红外光谱研究了它们与4,4′-二氨基二苯甲烷的反应,并对Schwarzer提出的“邻位效应”进行了探讨。     

2－乙基－4－甲基咪唑固化环氧树脂的固化反应机理、动力学及其反应活性

本文应用ＤＳＣ和ＦＴＩＲ对２－乙基－４－甲基咪唑固化双酚Ａ二缩水甘油醚型环氧树脂体系的固化反应机理和２－乙基－４－甲基咪唑固化双酚Ａ二缩水甘油醚型、缩水甘油酯与脂环型环氧树脂体系的固化反应特征、动力学及其反应活性进行了研究．结果表明，双酚Ａ二缩水甘油醚型环氧树脂／咪唑体系的固化反应是分两步独立进行的，第一步是加成反应，第二步是催化聚合反应．缩水甘油酯与脂环型环氧树脂（ＴＤＥ－８５）／咪唑体系的固化反应过程也分两步进行，第一阶段反应主要是缩水甘油酯型环氧基进行的加成反应和催化聚合反应，第二阶段主要是脂环型环氧基进行的加成反应．各体系第一阶段的表现反应活化能均低于第二阶段活化能．当ＴＤＥ－８５型环氧树脂中引入缩水甘油醚型环氧树脂后，固化反应速率均较ＴＤＥ－８５环氧树脂单独固化时快．     

超支化烯丙基聚硅氮烷-巯基化合物体系紫外光固化研究

采用等温差示光量热扫描技术(DPC)研究了超支化烯丙基聚硅氮烷-巯基化合物体系的紫外光固化.对比了超支化聚合物-巯基化合物体系、二官能烯丙基硅氮烷-巯基化合物体系和超支化自聚体系的紫外光固化特性,结果表明超支化-巯基化合物体系可在引发剂浓度低(0.1wt%)、辐照强度低(5mW/cm2)的情况下迅速发生光固化反应;与超支化自聚反应相比固化速率高、双键转化率高;而与低官能-巯基化合物体系相比,由于超支化分子结构的独特性,导致固化速率快,双键转化率偏低.对引发剂浓度、辐照强度和反应温度对固化行为的影响表明,在引发剂浓度不超过0.5wt%和辐照强度不大于30.50mW/cm2时,反应速率分别与引发剂浓度和辐照强度的1/2次方成线性关系.运用带扩散因子的自催化固化动力学模型研究了不同温度下的固化行为,计算出特定条件下的光固化动力学参数,表观总反应级数约为8.76,表观活化能为13.97kJ/mol.     

巯基化合物结构对巯基/乙烯基共聚体系紫外光固化反应活性的影响

运用FTIR原位跟踪方法, 以巯基和碳碳双键官能团转化率做为检测指标, 研究了巯基化合物的结构对紫外光固化巯基/乙烯基共聚体系固化行为的影响. 在相同的反应条件下, 苯硫酚的反应活性明显低于硫醇的反应活性; 巯基化合物中吸电子基团(酯基)会使反应活性降低, 而推电子基团(异丙撑基)会使反应活性提高. 采用量子化学中密度函数理论B3LYP/6-31G*的方法和基组对巯基化合物中S与H的净电荷和键长计算结果表明：吸电子基团使S上的净电荷减少, 其与H的共价键键长缩短; 而推电子基团的作用则相反. 此结果佐证了FTIR的实验结果, 揭示了巯基化合物结构对巯基/乙烯基共聚体系紫外光固化反应活性的影响机理.     

丙烯酸乙酯/烯丙基缩水甘油醚共聚物的热可逆共价交联

研究了双环戊二烯基二羧酸及其铵盐对丙烯酸乙酯 /烯丙基缩水甘油醚共聚物的交联反应 ,对比了二者的交联速度 .用DSC评价了它们的热可逆转化行为 .制得了热可逆部分达 79 7%的共价交联环氧型丙烯酸酯橡胶     

巯基/(甲基)丙烯酸(甲基)烯丙酯光固化特性

通过对羧酸盐法改进后合成同时含有高活性的丙烯酸酯型C=C和低自由基活性的烯丙基型C=C的烯类单体(甲基)丙烯酸(甲基)烯丙酯,以实现(甲基)丙烯酸酯类紫外光固化与巯/烯光聚合结合在二元体系中;并以1173为光引发剂,利用实时红外(RT-IR)跟踪此类烯烃与三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(TMMP)光固化过程,探究烯烃结构、光强和引发剂用量对含有两类碳碳双键的烯类单体与巯基化合物二元体系的光固化行为的影响.研究发现,这类二元巯-烯光聚合反应中均有(甲基)丙烯酸酯双键的反应活性最大,(甲基)烯丙基次之,巯基的反应活性最小;甲基取代在烯烃的不同C=C上,对巯-烯光固化特性影响不同,甲基取代在烯丙基C=C上比甲基取代在丙烯酸基C=C上对巯-烯光固化行为影响更大;巯基最终转化率随甲基取代基数目增多而减少;丙烯酸甲基烯丙酯体系中两类双键(丙烯酸型/甲基烯丙基型)反应活性几乎相同且均具有高的转化率.     

硫代四配位磷化物与邻氨基酚反应

在三乙胺存在下,多种硫代磷酰二氯与邻氨基酚反应,经磷硫双键断开并以σ键与磷相连的基团被置换下来等过程,最终生成双环五配位磷化物.苯基硫代环膦酸酯与邻氨基酚反应分别生成螺环五配位磷化物.苯氧基或烷氧基硫代环磷酸酯与邻氨基酚反应,除磷硫键断裂以及苯氧基、烷氧基被置换外,还发生邻亚氨基苯氧基与邻苯二氧基进行相互交换反应.这些反应机理依据磷原子的电负性,氢质子的活泼性以及P-X键的稳定性进行了讨论.     

和厚朴酚电化学还原机理的研究

用量子化学AM1、PM3方法研究了和厚朴酚分子的电化学还原反应机理.结果表明,和厚朴酚分子电还原的基团为两个烯丙基的双键,其中邻位烯丙基优先被还原,对位次之,整个还原反应中和厚朴酚得到4e和4H⁺,使两个烯丙基饱和,计算结果较好地说明了实验事实.     

醋酸锌催化二氧化碳和环氧化合物共聚研究

以醋酸锌为催化剂,在无溶剂条件下实现了二氧化碳和环氧环己烷共聚,研究了反应温度、反应压力和反应时间对共聚的影响.并在优化条件(120℃、5 MPa和24 h)下,用醋酸锌催化了二氧化碳、环氧环己烷和第三单体(环氧丙烷或烯丙基缩水甘油醚)三元共聚,研究了单体物质的量之比对聚合结果的影响.研究结果表明,第三单体的种类和用量对聚合反应结果影响显著,环氧丙烷或烯丙基缩水甘油醚的引入降低了二氧化碳和环氧环己烷二元共聚物的玻璃化转变温度.     

含介晶结构单元化合物改性环氧树脂E—51／DDM固化体系的动态力学行为

合成和表征了含有介晶结构单元的单环氧官能团化合物4-(4'-甲基基苯甲酰氧基)苯基缩水甘油醚(MPEP),以一定比例的MPEP加入到环氧树脂E-51/4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)固化体系,获得了一系列在高分子链上悬挂介晶结构单元的固化网络结构,并对其动态力学行为进行了表征,侧链上介晶结构单元的引入使固化体系的交联密度降低,链段柔顺性增加,表现为与未加MPEP的体系相比,含有介晶结构单元的体系的玻璃化温度和动态模量下降,而且MPEP的加量越大,玻璃化温度和动态模量下降幅度越大.     

蓖麻油基巯烯基紫外光固化胶粘剂的研制与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、蓖麻油(CO)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为原料,采用熔融缩聚法合成出端丙烯酸酯基预聚体;同时以CO和3-巯基丙酸(3-MPA)为原料采用酯化反应合成出端巯基光引发单体。将端不饱和双键聚氨酯丙烯酸酯预聚体与所制备巯基丙酸酯按一定比例复合,加入光引发剂,在紫外光照射下,预聚体中双键与光引发单体中巯基发生巯基-烯点击反应,制得聚氨酯丙烯酸酯固化膜。采用核磁共振氢谱(1 HNMR)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)和光量热系统(Photo-DSC)等手段对合成预聚体、巯基丙酸酯及固化膜结构和性能进行了分析表征。结果表明:在紫外光辐照下,预聚体中不饱和双键与巯基化合物中巯基间发生了自由基加成反应,固化时间在60s以内,且所制备UV固化膜具有良好的机械性能和热稳定性。     

正离子光固化聚硅氧烷的合成及其环氧树脂复合固化膜的性能

以含氢聚硅氧烷(PMHS)分别与甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)和烯丙基缩水甘油醚(AGE),经氯铂酸催化硅氢加成反应将甲基丙烯酸六氟丁酯和烯丙基缩水甘油醚引入聚硅氧烷的侧链,合成了3种含氟量不同的含氟代烃侧基/环氧侧基聚硅氧烷(EFPS),用FTIR、1H-NMR和13C-NMR进行了结构表征,将这类聚硅氧烷与环氧树脂...     

烷基功能化聚烯丙基缩水甘油醚的制备及对PVC的增塑及抗静电作用

利用阴离子开环聚合(AROP)及巯基-烯点击反应相结合的路线构筑了一种新型烷基功能化聚醚, 考察了其对聚氯乙烯(PVC)的增塑及抗静电作用. 首先, 以烯丙基缩水甘油醚为单体, 利用AROP制备聚烯丙基缩水甘油醚(PAGE)中间产物; 然后, 以PAGE为前驱体, 借助巯基-烯点击反应将柔性烷基引入其侧链, 获得烷基功能化聚烯丙基缩水甘油醚(PAGE_butane)目标产物. 核磁共振波谱(NMR)及凝胶渗透色谱(GPC)结果表明, 所得聚合物结构与设计一致, 且PAGE的分子量可通过改变单体与引发剂的投料比灵活调控. 热性能研究结果显示柔性烷基的键入导致PAGE的玻璃化转变温度(T_g)进一步降低. PAGE_butane的T_g为-74.97 ℃, 且具有较好的热稳定性. PAGE_butane在不损失PVC强度的同时可明显提升其韧性, 同时可有效降低其表面电阻率, 产生一定的抗静电效果. 与邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DOP)增塑剂相比, PAGE_butane体现出更优异的耐抽出及耐挥发性.     

β-大马烯酮和β-大马酮的光化学合成

从同一个中间体合成β-大马烯酮(1)和β大马酮(2), 烯丙基β-环香叶醇的光氧化得双环氧化合物3.3的羰基用邻硝基苯基乙二醇保护, 还原, 光化学去保护和脱水得2,3的酸催化开环, 保护选择还原和光化学去保护得1. 首次观察到末端双键在光氧化时的环氧化。     

4,5-环氧环己烷1,2-二甲酸二缩水甘油酯的固化行为

本文用动态力学扭辨分析法,研究4,5-环氧环己烷1,2-二甲酸二缩水甘油酯与间苯二胺的热固化动态力学行为。结果表明:固化过程分两个阶段进行,低于100℃时,交联反应主要在缩水甘油酯链的环氧基上进行;100—130℃时为酯链环氧基反应趋近完全和酯环环氧基反应速率逐步增大的过渡区;130℃以上固化时,酯环环氧基才明显地参与固化交联反应。从Arrhenius关系曲线求得本固化体系凝胶点前表现反应活化能为13.2kcal/mol。     

热致性液晶聚合物的种类对液晶/环氧树脂共混物固化反应动力学的影响

采用等温DSC固化动力学研究方法,用自催化动力学模型对反应型热致性液晶聚合物/环氧树脂共混体系进行研究.结果表明,EP/DDS未改性体系,在α＜40%范围遵循自催化反应机理;EP/DDS/LCPU共混改性体系,在α＜60%范围遵循自催化动力学反应机理,而且自催化反应速率和非催化反应速率均大于未改性体系,表明反应型热致性液晶聚合物的活性基团对固化反应起到了催化促进作用;EP/DDS/PHBHT共混改性体系能够较好符合n级反应机理,固化反应的活化能较大,说明没有反应基团的液晶聚合物(PHBHT)对固化反应无明显促进作用.     

含改性松香的丁二醇二缩水甘油醚固化反应动力学研究

设计了含改性松香无苯环的环氧固化体系和无松香的对照体系,分别是无松香体系Ⅰ：丁二醇二缩水甘油醚（BDGE）和甲基六氢苯酐（MeHHPA）;无规体系Ⅱ：丙烯酸松香（AR）、BDGE和MeHHPA;有规体系Ⅲ：丙烯酸松香基环氧树脂（ARE,由AR和BDGE预聚而来）和MeHHPA。对三体系的固化反应应用动态示差扫描量热仪（DSC）进行了研究,利用KAS法求得不同转化率下的表观活化能,通过整个反应过程反应活化能的变化,得到了三体系反应的内在机理,结果发现松香基的引入及引入顺序都对固化反应产生影响。     

离子液体（BuPyCl/SnCl2×2H2O）促进的三组分Barbier烯丙基化-Friedel-Crafts烷基化反应：在合成4-（取代苯基）苯并二氢吡喃中的应用

芳香醛、烯丙基溴和酚类化合物的Barbier烯丙基化-Friedel-Crafts烷基化反应可结合成一个在离子液体中进行的“一锅煮”反应体系。该三组分反应能从简单的原料出发直接合成4-芳基-4-（2-羟基苯基）丁烯-1。通过分子内的环化反应可继续合成4-（取代苯基）二氢苯并吡喃化合物。     

巯基-环氧点击化学及其在高分子材料中的应用

巯基-环氧反应作为一类典型的“点击化学”具有反应速度快、选择性高且反应条件温和等优点,近年来备受关注。本文首先阐述了巯基-环氧反应的碱催化机理,并评述了碱性催化剂、取代基团以及溶剂等因素对于巯基-环氧反应速率的影响。归纳认为,无机碱如氢氧化锂以及有机碱如四丁基氟化铵具有较高催化活性,并比较了无机碱和有机碱催化剂的优缺点;与供电子基团连接的巯基化合物以及与吸电子基团连接的环氧化合物具有较高的反应活性,位阻效应也对其有影响;在无溶剂的本体条件下反应活性较高。同时,重点介绍了巯基-环氧反应在高分子材料领域中应用的最新进展,并将其分为在溶剂中合成结构可控的高分子（包括线型或复杂结构高分子的合成和高分子或表面的修饰改性）以及本体条件下制备性能优良且具有应用价值的高分子网络两大类进行讨论。最后,简要展望了其发展前景。