腰果酚衍生物的合成及其阻燃增韧环氧树脂复合材料的性能与机理研究
发布时间：2023-08-03 18:50
环境污染与化石能源枯竭是当今社会面临的两大问题,因而绿色可持续发展技术备受关注。环氧树脂广泛应用于涂料、胶黏剂、电子电气和复合材料等领域,但其源于不可再生的石油资源,不满足绿色可持续发展的要求,且环氧树脂自身存在易燃和脆性大等缺陷,极大的限制了其应用领域。因此,研发生物基阻燃增韧环氧树脂替代现有的石油基环氧树脂具有重要的现实意义。针对环氧树脂存在依赖于石油资源、易燃及脆性大等问题,本文通过分子设计,合成了腰果酚基阻燃剂、腰果酚基环氧单体及腰果酚基本征阻燃环氧单体,并结合“纳米复合”和“协效阻燃”原理,制备兼具阻燃、增韧、耐热的高性能腰果酚基环氧树脂材料。本文主要的研究内容如下:1.以腰果酚、三氯氧磷、DOPO为原料通过酚羟基取代反应、侧链双键环氧化及开环反应合成了一种腰果酚基有机磷酸酯型阻燃增韧剂(PTCP),通过改变其在环氧树脂中的添加量制备出了一系列DGEBA/DDM阻燃增韧复合体系。1H NMR和31p NMR的结果证实了 PTCP的成功合成;热重结果表明,PTCP的提前分解有助于催化环氧基体炭化,有利于保护聚合物防止其进一步的分解;添加30%PTCP的EP复合材料的LOI为30...
【文章页数】：192 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语中英文对照表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 阻燃生物基环氧树脂的研究进展
1.2.1 添加型阻燃生物基环氧树脂材料
1.2.2 反应型阻燃生物基环氧树脂材料
1.3 腰果酚及阻燃腰果酚基环氧树脂材料
1.4 本论文的研究思路、研究内容和意义
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究思路及研究内容
参考文献
第二章 腰果酚基磷酸酯的合成及其阻燃增韧环氧树脂研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 三腰果酚基磷酸酯(TCP)的合成
2.2.3 三腰果酚基磷酸酯中不饱和侧链的环氧化
2.2.4 含磷杂菲基团的三腰果酚基磷酸酯(PTCP)的合成
2.2.5 PTCP/环氧树脂复合材料的制备
2.2.6 仪器与表征
2.3 结果和讨论
2.3.1 结构表征
2.3.2 热性能
2.3.3 阻燃性能
2.3.4 机械性能
2.4 本章小结
参考文献
第三章 腰果酚基苯并噁嗪与硼掺杂石墨烯协效阻燃增韧环氧树脂的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 含磷杂菲基团二胺(BA-DOPO)的合成
3.2.3 腰果酚基苯并噁嗪单体(CBz)的合成
3.2.4 硼掺杂石墨烯(BG)的制备
3.2.5 硼掺杂石墨烯/腰果酚基苯并噁嗪-环氧共聚复合材料(EP/CBz/BG)的制备
3.2.6 仪器与表征
3.3 结果和讨论
3.3.1 结构和形态表征
3.3.2 热性能
3.3.3 阻燃性能
3.3.4 阻燃机理
3.3.5 冲击特性
3.4 本章小结
参考文献
第四章 含不同氧化态磷的腰果酚基酚醛树脂与Si02@Ui0-66协效阻燃增韧环氧树脂的研究
4.1 引言
4.2 三种不同氧化态磷的腰果酚基酚醛树脂的合成及其阻燃增韧环氧树脂的研究
4.2.1 实验部分
4.2.2 结果与讨论
4.2.3 本节小结
4.3 磷酸二苯酯型腰果酚基酚醛型阻燃剂与SiO2@MOF“核壳”材料协效阻燃增韧环氧树脂的研究
4.3.1 实验部分
4.3.2 结果与讨论
4.3.3 本节小结
4.4 本章小结
参考文献
第五章 腰果酚基酚醛环氧树脂的合成及其阻燃性能的研究
5.1 前言
5.2 三种腰果酚基酚醛环氧树脂的合成及其性能研究
5.2.1 实验部分
5.2.2 结果与讨论
5.2.3 本节小结
5.3 磷酸二苯酯型腰果酚基酚醛树脂/腰果酚基酚醛环氧复合材料的阻燃性能的研究
5.3.1 实验部分
5.3.2 结果与讨论
5.3.3 本节小结
5.4 本章小结
参考文献
第六章 本征阻燃型腰果酚基环氧树脂的合成及其阻燃性能研究
6.1 前言
6.2 磷酸二苯酯型腰果酚基环氧树脂的合成及其阻燃性能研究
6.2.1 实验部分
6.2.2 结果与讨论
6.2.3 本节小结
6.3 环三磷腈型腰果酚基环氧树脂的合成及其阻燃性能研究
6.3.1 实验部分
6.3.2 结果与讨论
6.3.3 本节小结
6.4 本章小结
参考文献
第七章 全文总结、创新之处和进一步工作展望
7.1 全文总结
7.2 本论文的创新之处
7.3 本论文的不足之处
7.4 进一步工作展望
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他科研成果
本文编号：3838617
【文章页数】：192 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语中英文对照表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 阻燃生物基环氧树脂的研究进展
1.2.1 添加型阻燃生物基环氧树脂材料
1.2.2 反应型阻燃生物基环氧树脂材料
1.3 腰果酚及阻燃腰果酚基环氧树脂材料
1.4 本论文的研究思路、研究内容和意义
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究思路及研究内容
参考文献
第二章 腰果酚基磷酸酯的合成及其阻燃增韧环氧树脂研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 三腰果酚基磷酸酯(TCP)的合成
2.2.3 三腰果酚基磷酸酯中不饱和侧链的环氧化
2.2.4 含磷杂菲基团的三腰果酚基磷酸酯(PTCP)的合成
2.2.5 PTCP/环氧树脂复合材料的制备
2.2.6 仪器与表征
2.3 结果和讨论
2.3.1 结构表征
2.3.2 热性能
2.3.3 阻燃性能
2.3.4 机械性能
2.4 本章小结
参考文献
第三章 腰果酚基苯并噁嗪与硼掺杂石墨烯协效阻燃增韧环氧树脂的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 含磷杂菲基团二胺(BA-DOPO)的合成
3.2.3 腰果酚基苯并噁嗪单体(CBz)的合成
3.2.4 硼掺杂石墨烯(BG)的制备
3.2.5 硼掺杂石墨烯/腰果酚基苯并噁嗪-环氧共聚复合材料(EP/CBz/BG)的制备
3.2.6 仪器与表征
3.3 结果和讨论
3.3.1 结构和形态表征
3.3.2 热性能
3.3.3 阻燃性能
3.3.4 阻燃机理
3.3.5 冲击特性
3.4 本章小结
参考文献
第四章 含不同氧化态磷的腰果酚基酚醛树脂与Si02@Ui0-66协效阻燃增韧环氧树脂的研究
4.1 引言
4.2 三种不同氧化态磷的腰果酚基酚醛树脂的合成及其阻燃增韧环氧树脂的研究
4.2.1 实验部分
4.2.2 结果与讨论
4.2.3 本节小结
4.3 磷酸二苯酯型腰果酚基酚醛型阻燃剂与SiO2@MOF“核壳”材料协效阻燃增韧环氧树脂的研究
4.3.1 实验部分
4.3.2 结果与讨论
4.3.3 本节小结
4.4 本章小结
参考文献
第五章 腰果酚基酚醛环氧树脂的合成及其阻燃性能的研究
5.1 前言
5.2 三种腰果酚基酚醛环氧树脂的合成及其性能研究
5.2.1 实验部分
5.2.2 结果与讨论
5.2.3 本节小结
5.3 磷酸二苯酯型腰果酚基酚醛树脂/腰果酚基酚醛环氧复合材料的阻燃性能的研究
5.3.1 实验部分
5.3.2 结果与讨论
5.3.3 本节小结
5.4 本章小结
参考文献
第六章 本征阻燃型腰果酚基环氧树脂的合成及其阻燃性能研究
6.1 前言
6.2 磷酸二苯酯型腰果酚基环氧树脂的合成及其阻燃性能研究
6.2.1 实验部分
6.2.2 结果与讨论
6.2.3 本节小结
6.3 环三磷腈型腰果酚基环氧树脂的合成及其阻燃性能研究
6.3.1 实验部分
6.3.2 结果与讨论
6.3.3 本节小结
6.4 本章小结
参考文献
第七章 全文总结、创新之处和进一步工作展望
7.1 全文总结
7.2 本论文的创新之处
7.3 本论文的不足之处
7.4 进一步工作展望
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他科研成果
本文编号：3838617
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