环氧树脂外文翻译

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1、 毕毕业业设设计计（论论文文）外外文文翻翻译译（20112011 届）届）外文题目外文题目 Morphology,Morphology, toughnesstoughness mechanism,mechanism, andand thermalthermal propertiesproperties ofof hyperbranchedhyperbranched epoxyepoxy modifiedmodified diglycidyldiglycidyl etherether ofof bisphenolbisphenol A A (DGEBA)(DGEBA) interpenetrat

2、inginterpenetrating polymerpolymer networksnetworks译文题目译文题目 超支化环氧树脂改性的超支化环氧树脂改性的 DGEBADGEBA 的互穿交联网络的形态，韧的互穿交联网络的形态，韧 性机理和热力学性质的研究性机理和热力学性质的研究 外文出处外文出处 POLYMERSPOLYMERS FORFOR ADVANCEDADVANCED TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES 第 1 页 共 14 页超支化环氧树脂改性的 DGEBA 的互穿交联网络的形态，韧性机理和热力学性质 的研究 Ji-Fang Fu1,2, Li-Yi Sh1,2*i

3、, Shuai Yuan1,2, Qing-Dong Zhon1,2g, Deng-Song Zhang1,2,Yi Chen1,2 and Jun Wu2 1School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, 149 Yanchang Road, Shanghai, PR China2Research Center of Nano-science and Nano-technology, Shanghai University, 99 Shangda Road, Shanghai , PR China Recei

4、ved 22 February 2008; Accepted 27 March 2008 摘要 新的超支化聚（偏苯三酸酐三乙二醇）酯环氧树脂（HTTE）是通过合成的并用于 增韧双酚 A 二环氧甘油醚（DGEBA）4，4-二氨基二苯甲烷（DDM）树脂体系。 HTTE 的含量和代数对固化体系性能的影响得到了详细研究。HTTE/DGEBA 共混物相 对于未改性体系，冲击强度提高 2 -7 倍。扫描电子显微镜（SEM）断裂面显示其在边 缘纤维屈服现象和中心空泡现象表明，粒子气蚀，剪切屈服变形和原位韧性机理是主 要增韧机制。动态热机械分析仪（DMA）分析表明，HTTE/ DGEBA 胺系统的互穿聚 合物

5、网络（IPNs 的）会发生相分离。IPN 保持较高的透明度，并显示较高的模量相对 于整齐的环氧树脂。玻璃化转变温度（Tg）会减少到一定程度相对于整齐环氧树脂。 然而随着 HTTE 代数的增加和硬段含量的增加玻璃化转变温度（Tg）会增加。从 TG 分析中得到 HTTE 会导致体系热稳定性会发生细微的下降随其含量的增加。而随着代 数的增加其热稳定性反而增加。在 HTTE/DGEBA 体系中 HTTE 会促进炭形成。由于 摩尔质量和分子内氢桥的增加，HTTE/DGEBA 互穿网络的增加和由于末端羟基和末端 环氧基的功能导致交联密度的增加，其热稳定性增加。 1 简介 环氧树脂是最重要的一类热固性聚合物

6、。由于其有良好的性能。例如：高强度， 黏度和良好的尺寸稳定性，热力学稳定性和环境稳定性。它被广泛应用于涂布，电子 电器材料，黏合剂和工程应用。而且他们也表现出很好的电性能和优异的加工性能。 由于其具有影响耐久性的高交联结构，固有的脆性是其主要的应用缺陷。因此，在这 方面，可以通过引进刚性粒子，活性橡胶，IPNs 和有基质的工程材料从而提高固化环 氧树脂的韧性。然而却会使其玻璃化转变温度发生不同程度的改变，降低其热稳定性 和储存模量，更会影响其加工性能，比如使其黏度大幅度提高。 超支化聚合物由于其独特的结构，从而具有低熔融，溶解黏度和其他功能，并且 与等摩尔质量的线性聚合物相比较超支化聚合物分子

7、的尺寸较小。他们现被商业用于 传统热塑性和热固性材料中的加工助剂，支化剂，相容剂和增韧剂。 超支化聚合物也已经被作为环氧树脂新颖的，有潜力的，低粘度的增韧剂，其可 以在不影响其他性能的前提下增加其断裂性能。一般说来，环氧官功能的超支化聚合 物和氢键官能化的超支化聚合物能够增韧多氯联苯A类型环氧树脂但不影响其加工性能。 更多的，端基是环氧基的超支化聚合物比端基是羟基的超支化聚合物增韧效果更好。 这是由于环氧基与环氧树脂与胺的混合物在传统的温度下反应形成影响界面粘附力的 共价键，而羟基却不能。另一方面，通过脂肪二次封端环氧基团可以减少超支聚合物 的极性，其源于相容性减少，并获得比端基是羟基的超支化

8、聚合物更完整的早期阶段 相分离。用环氧端基改性的混合物显示了很低的黏度和降低小的独立的玻璃化温度使 用百分比，可以用氢键来解释。事实上，由于具有环氧树脂的溶解性，反应末端基控 制着最后的形态。改变表面化学是一种有效的工具对于设计混合物最后的性能，而且 是一种新的独特的方法。 我们合成了一种新的环氧端基的低粘度的液态的热固性芳香族聚酯超支化环氧树 脂（HTTE）用来改性 DGEBA 环氧树脂并且准备新的 HTTE/DGEBA 胺类 IPNs，环氧 端基与 DGEBA 具有很好的相容性。因此，HTTE 被期望用来提高环氧树脂网络的韧性。第 2 页 共 14 页固化体系的相行为和形态通过 DMA 和

9、 SEM 测得。韧性机理在断裂表面的中心和边缘 的 SEM 照片存在争论。HTTE 的含量和代数对热学和力学性能的影响可通过 TGA，DSC，DMA 测得。 2 实验 2.1 材料 DGEBA（EEW=213-214geq-1）可从中国上海树脂公司购得。4，4-二氨基二苯甲 烷（DDM，化学纯等级）可从中国上海 Sinopharm 公司购得。 具有支化的芳香族聚酯骨干的超支化环氧树脂可以通过 EPH 和羧基末端基的超支 化聚酯合成，而羧基末端基的超支化聚酯可从 B3TMA 和二乙二醇以四丁基溴化铵作 为催化剂的产品中获得。HTTE 的 EPW 可以通过 EPW 的使用得到控制。与代数相对 应可

10、以将超支化树脂的命名为 HTTE-1，HTTE-2，HTTE-3，HTTE-4。图表 1 显示了 第一代 HTTE-1 的原理说明。该 HTTE 粘度测量采用布鲁克菲尔德的 DV- II 型粘度计 在一个温度在 25和转速 20rpm 的主轴 RV- S06 上进行。分子量分布可用 GPC 测得， 并且四氢呋喃作为流体相。图表 1. HTTE - 1 结构HTTE-1：红外光谱单位（溴化钾，cm-1）：3400（羟基拉伸吸收） ； 2921.2874（亚甲基拉伸吸收） ；1725（羰基拉伸吸收） ；1614，1458（苯环拉伸吸收） ； 1284（羧基拉伸振动）1245（C-C-O,C-O-C

11、 不对称拉伸振动） ；1116（O-C-C-O 反对称 拉伸） ；1071（C-O-C 对称振动） ；938（C-OH 相外振动） ；910（环氧环不对称拉伸） ； 882（C-O-C 对称拉伸） ；855（C-O-C 相内拉伸） 。核磁共振氢谱：7.30-8.50（C=C-H， 苯环） ，4.87(-OH 聚合物主干)，3.50-4.50（CH2，聚合物主干） ，3.19（CH，环氧树脂） ， 2.81（CH2，环氧树脂） ，2.64（CH2，环氧树脂） 。核磁共振碳谱：165-169（O-C=O） ， 127-141(苯环)，77-81(-CH-O，环氧树脂)，68-74（COO-C，C-

12、OH） ，60-67(-O-CH- CH2O-)，59(-CH2-O)。凝胶渗透色谱法：Mw=2122，Mw/Mn=1.44。黏度： 500cp。EEW：435.12g/mol。HTTE-2：Mw=3442，Mw/Mn=2.00。黏度： 600cp。EEW：432.87g/mol。HTTE-3：Mw=8070，Mw/Mn=1.87。黏度： 560cp。EEW：430.15g/mol。HTTE-4： Mw=16500，Mw/Mn=1.49。黏度： 450cp。EEW：440.45g/mol。 2.2 HTTE/DGEBA 混合物的准备和固化 HTTE 与 DGEBA 的比值是成比例的，如下： 5

13、：95，10：90，15：85，20：80，25： 75，也就是重量从 5-25%。HTTE/DGEBA 的混合物通过玻璃棒在 25下搅拌获得。改 性树脂在 THF 的存在下与化学计量的 DDM 混合。持续搅拌混合物直到成均匀性质的 溶液，均匀性质的溶液一般在 25条件下可得到。然后在减压条件下获得 THF。混合 物在室温在真空下在铝模中脱气固化。液体混合物在 80下固化两小时，150下固化第 3 页 共 14 页4 小时，然后和已经固化的一起在 180下两小时从而获得完全的固化再冷却到室温。 混合物包括 0-25%不同比例的 HTTE 成分。定期检查告诉我们固化的整个过程中样品 一直保持着透

14、明性。 2.3 特性 红外光谱测量在室温温度（258）-范围在 4000-400 条件下在 Nicolet 头像 320 傅里叶变换红外光谱仪上进行。 核磁共振氢谱和核磁共振碳谱是在.加上 400MHz 核磁共振分光仪中进行的。样品 用氯仿溶解并且四甲基硅氧烷被用作内部参照。 动态力学性能测试被用来检测固化的环氧树脂样品在温度范围为 30-250键异构。 通常的测试条件是 1.0Hz 速率为 3.0/min。样品的尺寸是 60102mm3。 DSC 使用条件是干燥的氮气分中。仪器用标准铟校准。10mg 的样品从 20升高 到 300并且在 10/min 的升温速率下被记录下热分析图。则玻璃化转

15、变温度可以从 容积变化的中点得到。 TGA-7 被用来分析组分的热稳定性。所有的情况下使样品从起始温度以 10 摄氏度 每分钟的速率加热升高到 800。热分解温度则可做开始温度即失重 5%时的温度。 改性环氧树脂的冲击强度可根据中国国家标准用 XJJ-50 仪器测得。测试使用的样 品尺寸是 80104mm3。测试在室温下进行。取至少 3 组数据的平均值记录。冲击强 度可用公式计算：s=1000A/(bh)其中 A 是冲击能量，b 和 h 是样品的宽度和厚度。 SEM 被用来检测样品的断裂形态。为了研究 HTTE/DGEBA 混合物的形态，样品 需要冲击断裂。根据对样品进行了断裂的影响，断裂面均

16、涂有 100A 薄层金。所有标本 用在 10.0kV 电压下的 JSM-6700F 的 SEM 测试。图 1 显示了用电子相机拍摄的 XY 和 YZ 平面的断裂面。XY 平面源于样品的分离也就是断裂面的中心，而 YZ 平面断裂面 的垂直面也就是断裂面的边缘。图 1.已检测的样品断裂面的 XY 和 YZ 平面的数码相机照片：（a）冲击后样品；（b）冲击式 样中不同面的图解描述；（c）断裂面的 XY 平面（d）YZ 平面3 结果与讨论 3.1 冲击性能 HTTE 的含量与分子量对冲击强度的影响如图 2。随其含量增加冲击强度增加，当 达到一个最大值，然后下降，当随着分子量增加时下降时。当 HTTE 浓度达 5-15%时第 4 页 共 14 页冲击强度达到最大值。并且最佳冲击强度是为改性的 2-7 倍高。因此，在 DGEBA 中加 入 HTTE 能够增加韧性。HTTE/DGEBA 混合物的冲击强度源于超支化聚合物的缺陷