丁香酚基环氧树脂材料的制备及性能研究

环氧树脂是一种性能优异的热固性高分子材料,广泛应用于建筑、化工与船舶等领域。然而,这类材料制备所用的原料大多来自不可再生的石化资源。同时,它们在损坏或废弃后既Medicare Provider Analysis and Review难以回收循环利用,又难以生物降解,带来了能源危机与环境污染等问题。因此,有必要利用可再生资源来开发生物质基环氧树脂替代石油基环氧树脂,并探究其回收循环利用特性,对实现材料的绿色可持续发展和“双碳”目标有重要意义。本文选用丁香酚(Eugenol)为原料,通过两步改性法selleck产品设计合成一种丁香酚基环氧树脂基体(EuEP),在此基础上,利用EuEP与系列不含动态化学键和含动态化学键的固化剂反应制备得到新型的丁香酚基环氧树脂,并系统考察了材料结构与性能之间的关系。具体研究内容和结果如下:(1)以丁香酚为原料,通过“1,5-二溴戊烷取代法”和“间氯过氧苯甲酸氧化法”两步法制备了丁香酚基环氧树脂基体,其环氧值为0.241 mol/100 g。(2)以EuEP为环氧单体,间苯二甲胺(MXDA)为固化剂,通过调控环氧基团与胺基活泼氢的摩尔比,制备得到不含动态化学键的丁香酚基环氧树脂材料。结果表明:当环氧基团与胺基活泼氢的摩尔比为1:1时,EuEP-MXDA1.00环氧树脂的综合性能最佳,材料的拉伸强度为54.01 MPa,断裂伸长率为4.49%,凝胶含量为92.8%,T5%为331.88℃。(3)以EuEP为环氧单体,4,4′-二硫代二苯胺(AFD)为固化剂,制备得到含有动态二硫键的丁香酚基环氧树脂类玻璃高分子(Vitrimer)材料。结果表明:当环氧基团与胺基活泼氢的摩尔比为1:1时,EuEP-AFD材料的凝diABZI STING agonist NMR胶含量为89.2%,溶胀率为17.0%,拉伸强度为39.23 MPa,断裂伸长率为2.89%,材料在180℃的应力松弛时间为9.6 s,机械粉碎后的材料在200℃下热压6 h可实现物理重塑再加工,材料表面的划痕在180℃下加热2h可完全恢复。同时,材料在巯基乙醇溶剂中可完全降解,实现化学回收。(4)以EuEP为环氧树脂单体,通过1,4-苯二硼酸和1-硫代甘油制备得到含有硼酸酯键的2,2′-(1,4-苯基)-双[4-疏基-1,3,2-二氧杂硼烷](BDB)为固化剂,4-二甲氨基吡啶为催化剂,制备得到含有动态硼酸酯键的丁香酚基环氧树脂Vitrimer材料。结果表明:当环氧基团与巯基的摩尔比为1:0.75时,EuEP-BDB Vitrimer材料具有最佳的综合性能,凝胶含量为91.6%,溶胀率为18.3%,拉伸强度为14.75 MPa,断裂伸长率为5.32%,在160℃条件下,热压0.5 h可实现重塑再加工。