《毕业设计论文E51三乙烯四胺树脂体系研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文E51三乙烯四胺树脂体系研究（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科毕业论文（设计）题目： E-51/三乙烯四胺树脂体系研究 院（系）理学院专 业化学年 级07-2班姓 名学 号指导教师职 称讲师2011年 6月13日目 录摘 要1ABSTRACT2第一章绪论31.1 课题背景及意义31.2 环氧树脂概述31.2.1 环氧树脂的种类41.2.2 环氧树脂固化剂61.2.3 环氧树脂的化学性质71.3 高分子材料的循环利用现状81.3.1 热塑性高分子材料的循环利用81.3.2 热固性高分子材料的循环利用91.3.3 环氧树脂回收的研究现状101.4本论文的主要研究内容11第二章 实验部分122.1 主要实验原料122.2 主要实验设备122.3实验内容12
2、2.3.1 实验流程图122.3.2固化剂的固化机理132.3.3 浇铸试样片的制备142.3.4 环氧树脂片的分解142.3.5 分解产物的收集与分析14第三章 结果与讨论163.1 分解温度环氧树脂分解率的影响163.2丙酮洗液中分子成分及比例的测定173.3根据气质联机谱图初步推测环氧体系的分解机理18结 论19参考文献20致 谢21摘 要环氧树脂以其独特的性能广泛应用于许多领域中。然而，作为交联热固性树脂，废弃的环氧树脂不能熔化不能溶于普通的溶剂中，也不能被微生物分解，使用后废旧材料的处理成为一个非常棘手的问题。本文采用化学法分解环氧树脂，以水作为反应介质，成功实现了热固性环氧树脂的分
3、解。投料比为1:5（环氧树脂：水）的条件下，考察了各工艺参数：温度，时间，对环氧树脂分解速率的影响。TETA固化的不同树脂基体E-51，AG-80，TDE-85对环氧树脂分解速率的影响。收集了反应结束后，丙酮相及固体片剩余的质量并分析其成分。由分解曲线和分解产物的气质联机谱图初步推测环氧体系的分解机理，及其分解产物。实验证明，这种分解环氧树脂的化学回收方法，具有分解条件简单可行，分解效率高等优点。关键词：环氧树脂；化学分解；回收AbstractEpoxy resin is widely used in many fields because of their special propertie
4、s. However, cured epoxy resin is cross-linked and thermosetting. Scrap of cured epoxy resin cant be melted or dissolved in general solvents and cant be decomposed by microbes, so it is a very difficult problem to deal with epoxy materials that have been out of date.In this paper, a chemical method w
5、as selected to decompose epoxy resin. Dense water was used as a decomposing solution. The decomposition of thermosetting epoxy resin was realized successfully.Under the condition that the concentration of water, the influence of technics parameters such as: temperature, the ratio of resin and time,
6、the concentration of water on the decomposing speed of epoxy resins was reviewed. The influence which different kinds of resins TDE-85、E-51、AG-80 cured by TETA on the decomposing speed of epoxy resins was reviewed. Gas was collected during the reaction. It was conferred originally that the decomposi
7、ng mechanism of epoxy system with decomposing curves and IR , GC/MS spectra of decomposing products.The experiments identified that the chemical decomposing method of epoxy resin was simple and efficient.Keywords: epoxy resin；chemical decomposition；recycle第一章绪论1.1 课题背景及意义环氧树脂及其复合材料具有质量轻、耐腐蚀性好、电性能优异、
8、材料来源广泛、加工成型简便、生产效率高并具有材料可设计性等优点，被大量应用于电子工业、汽车工业、体育业、航空航天等各个领域，其用量正逐年快速增长。环氧复合材料被大量应用于制造微电子设备，可作为个人电脑中线路板的基体材料。环氧树脂成型材料还可被用作电子、电器部件的封装、灌封、浸渍或制造电器绝缘结构件。环氧树脂还可以制成泡沫塑料，其结构坚韧，绝缘性好,用作绝热、电绝缘材料；它的相对密度小，适宜填塞机械零件的空隙和作夹心制品、防震包装材料、飘浮材料以及飞机的吸音材料。在航空航天上，可作为复合材料的基体树脂。据报道，美国第四代战斗机主体材料就是采用二氨基二苯砜(DDS)固化的二胺基二苯甲烷四官能环氧树
9、脂复合材料。另外，异丙四缩水甘油胺环氧树脂与芴型二缩水甘油醚环氧树脂也因具有较高热性能，而被视为跨世纪飞机结构材料之一。美国FA18型战斗机的主体机翼结构系采用碳纤维环氧树脂复合材料。我国上海MD90双喷气客机推力装置短舱壁板等部件也是采用英国Westlant Grond公司生产的碳纤维环氧树脂复合材料1。然而，众所周知，环氧树脂是交联热固性树脂，废弃的环氧树脂不能熔化，不能溶于普通的溶剂中，也不能被微生物分解的特性使得使用后的废材料的处理成为一个棘手的难题。据统计，全世界的复合材料的年产量超过500万吨，其废弃物达100万吨，回收利用率为10%。我国还没有这方面的统计，但从中国实际复合材料工
10、业协会统计的2001年我国实际复合材料/复合材料（大多数以环氧树脂为复合材料基体）45万吨的年产量分析，这个数字也不会太小，在我国80%左右的复合材料制品为手糊生产，生产中产生的废弃物更多，但目前这些复合材料的回收利用尚属空白。据报道，全世界仅1998年就有2060万台废旧电脑产生2 。这么多的废旧电脑势必产生同样多的难以分解利用的环氧电路板。如此多的废旧环氧材料不被回收利用，势必给环境带来极大的危害，同时也是资源的极大浪费。从环境保护和经济效益的角度考虑，环氧复合材料的循环利用都具有现实的和潜在的重大意义。1.2 环氧树脂概述环氧树脂，是一种环氧低聚物, 当与固化剂反应便可形成三维网状的热固
11、性塑料3。环氧树脂通常是在呈液体状态下使用的，经常在温或加热情况下进行固化，达到最终的使用目的；作为一种液态体系的环氧树脂具有在固化反应过程中收缩率小，其固化物的粘接性、耐热性、耐化学药品性以及机械性能和电气性能优异的特点，是热固性树脂中应用量较大的一个品种。缺点是耐候性和韧性差（除部分特殊品种外），但可以通过对环氧低聚物和固化剂的选择，或采用合适的改性方法在一定程度上加以克服和改进。环氧树脂是泛指含有两个或两个以上环氧基，以脂肪族、脂肪族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用的热固性产物的高分子低聚体，在和固化剂反应后生成空间网状机构的不溶不熔物。因此环氧树脂属于热固性树脂4
12、。1.2.1 环氧树脂的种类环氧树脂的种类很多，而且处于不断的发展当中，因此完整明确地进行分类是极其困难的。按化学结构可将其分为5：缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂： (1-1) O 双酚F型环氧树脂： (1-2)双酚S型环氧树脂： (1-3)缩水甘油脂类如邻苯二甲酸二缩水甘油脂： (1-4)缩水甘油胺类 (1-5)还有四缩水甘油二氨基二苯甲烷： (1-6)酯环族环氧树脂 , (1-7)环氧化烯烃类 (1-8)新型环氧树脂 近年来出现了一些新型环氧树脂，如海因环氧树脂： (1-9)酰亚胺环氧树脂： (1-10)甘油环氧树脂、含无机元素等的其他环氧树脂，如有机硅环氧树脂以及有机钛环氧树脂等。国外目前
13、正在开发的一些特殊环氧树脂6，例如：利用萘结构7的耐热性，耐水性合成耐热耐水性好，膨胀率低的产品。利用联苯结构的刚性，合成高强度高耐热性，地内部应力的产品。实际应用中，根据室温条件下所呈现的状态来分类是很重要的。这样环氧树脂可以分为液态环氧树脂和固态环氧树脂。液态环氧树脂是一小部分低分子量树脂，如通用型DGEBA，n值为0.7以下，在室温呈现为粘稠的液体，一般作为无溶剂成膜材料。固态环氧树脂通常以薄片状来使用，一般供粉末涂料的粘料和固态成型材料使用。1.2.2 环氧树脂固化剂固化剂种类一般环氧树脂的分子量均在300-2000之间，本身是热塑性，线性高分子树脂。在通常条件下不会固化。必须在固化剂
14、作用下固化，才具备良好的机械强度，绝缘性，耐化学腐蚀性等性能。固化剂在环氧树脂的应用上是不可缺少的，甚至在某种程度上起着决定性作用。环氧树脂固化剂种类繁多，低温，室温，高温固化剂层出不穷，不断增多。固化过程大多属于放热反应，热效应同时能促进固化反应的进行。由于固化过程中不产生小分子化合物，环氧树脂避免了某些缩聚型高分子树脂在热固化过程中形成的气泡和产生的收缩缺陷。固化过程一般在常压下进行，固化产物的性能与固化剂和促进剂的种类，数量等密切相关。当将它们引入环氧树脂中时，使环氧树脂分子链结构，分子量，凝集态都发生改变，从而使环氧固化物的力学性能，热稳定性和化学稳定性都发生显著变化。数目众多的固化剂可分为显在型和潜伏型。显在型固化剂，即普通的固化剂。潜伏型固化剂，则是与环氧树脂以配合的形式在一定温度下（25）长期贮存稳定，一旦暴露于热，光，湿气中则易发生固化反应。这类固化剂基本上是用物理和化学方法封闭其固化
