使用近红外光谱学识别多功能环氧体的结构异构体对网络形成的影响
Matthew B Whittaker1, Joel P Foreman1
1Department of Materials Science and Engineering, Sir Robert Hadfield Building, University of Sheffield, Sheffield S1 3JD, United Kingdom.
该研究比较了在环氧树脂中使用不同异构的甘油三氨基和二氨基二硫的网络形成. 同位体结构显著影响反应性和交叉链接,影响网络同质性.
科学领域:
- 聚合物化学 聚合物化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机化学 有机化学
背景情况:
- 环氧树脂是非常重要的耐热聚合物.
- 了解网络形成是定制材料属性的关键.
- 结构异构体可以导致不同的反应路径和网络架构.
研究的目的:
- 为了研究环氧丰富配方的网络形成.
- 为了比较三甘氨基 (TGAP) 和二氨基硫 (DDS) 的结构异构体的固化行为.
- 阐明异构体结构如何影响反应性,交叉链接和网络同质性.
主要方法:
- 接近红外光谱用于监测功能组度.
- 树脂温度监测以追踪固化外热物.
- 对环氧化物,初级,二级和三级胺度的分析.
- 树脂温度与烤箱固化时间表的比较.
主要成果:
- 3,3'-Diaminodiphenyl sulfone (33'DDS) 配方显示出比44'DDS配方更高的初始反应性.
- 甘油三甲胺醇 (TGmAP) 配方表现出更快的二次氨基消耗和三级氨基形成,表明更早的交叉链接.
- 与TGmAP相比,TGpAP配方中的以太化发生得更早.
- 在meta-isomer配方中观察到内部循环,导致TGpAP/44'DDS的网络比TGmAP配方更为均.
结论:
- TGAP和DDS的特定结构异构体显著影响着环氧网络形成动力学.
- 反应性,交叉链接的进展,以及像循环化和以太化等副作用的发生是依赖同位素的.
- 定制异构体选择为控制环氧系统中的网络同质性和材料特性提供了一条途径.
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