基改性尤根醇基环氧树脂的固化和降解动力学
Danuta Matykiewicz1, Beata Dudziec2
1Faculty of Mechanical Engineering, Poznan University of Technology, Piotrowo 3, Poznan 61-138, Poland.
ACS omega
|February 17, 2025
概括
这项研究研究了与不同氨基酸固化的基于eugenol的环氧树脂的交联和降解动力学. 与商业树脂相比,生物树脂表现出有希望的热稳定性和较低的降解率.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生资源 可再生资源
背景情况:
- 由于化石燃料储量减少,对可持续聚合物材料的需求日益增加.
- 欧原醇是一种可再生资源,为生产生物基环氧树脂提供了可行的替代方案.
- 需要了解这些生物树脂的固化和降解动力学,以实现实际应用.
研究的目的:
- 为了评估来自eugenol的环氧树脂的交联和热降解的动力学.
- 为了比较不同氨基固化剂 (TETA,DDM,IDA) 对生物的特性的影响.
- 为了评估基于eugenol的环氧树脂的热稳定性和降解特性.
主要方法:
- 不同扫描热量计 (DSC) 用于在不同加热速率下固化动力学.
- 福里埃变换红外光谱 (FTIR) 分析化学变化后固化.
- 核磁共振 (NMR) 和电子喷射电离质谱 (ESI MS) 用于产品特性.
- 热重力测量分析 (TGA) 和衍生热重力测量 (DTG) 用于热降解研究.
- 基辛格和奥扎瓦模型应用于DSC数据来计算激活能量.
主要成果:
- DSC证实了对所有测试的生物胺-胺组合的外热固化反应.
- 固化峰值温度 (T) 和度 (ΔH) 随着固化剂的变化而变化,TEEP + DDM显示最高值.
- 通过基辛格和Ozawa模型来确定交联的激活能量,范围为55.90至65.38kJ/mol.
- 热重力测量分析显示,与商业树脂相比,生物树脂的最大降解率较低,炭残留量较高.
结论:
- 基于尤金醇的环氧树脂可以有效地用亚利法性,芳香性和环亚利法性氨基酸固化.
- 固化剂的选择显著影响生物复合物的固化动力学和热特性.
- 生物树脂表现出增强的热稳定性,其特点是降低了降解率和增加了碳产量,使其成为传统环氧树脂的竞争性可持续替代品.
