文章目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 论文背景及研究的目的和意义

1.2 温度刺激响应热固性树脂的研究现状

    1.2.1 DA反应制备温度刺激响应热固性树脂

    1.2.2 含酯基的温度刺激响应热固性树脂

    1.2.3 含二硫键的温度刺激响应热固性树脂

1.3 PH刺激响应热固性树脂的研究现状

    1.3.1 含亚胺键的pH刺激响应热固性树脂

    1.3.2 含酯键的pH刺激响应热固性树脂

    1.3.3 含二硫键的pH刺激响应热固性树脂

1.4 辐照刺激响应热固性树脂的研究现状

    1.4.1 可见光刺激响应热固性树脂

    1.4.2 紫外辐射刺激响应热固性树脂

    1.4.3 伽马辐射刺激响应树脂

1.5 本文的主要研究内容

第2章 实验部分

2.1 实验原料与器材

    2.1.1 实验原料与试剂

    2.1.2 实验仪器

2.2 含酰腙键的热固性树脂的制备

    2.2.1 TFMP单体的合成

    2.2.2 基于酰腙键的TFMP-酰肼树脂的合成

2.3 含酰腙键与二硫键的热固性树脂的制备

    2.3.1 二硫代二丙酸二肼单体的制备

    2.3.2 TFMP-二硫代二丙酸二肼树脂的制备

2.4 化学结构的表征

    2.4.1 傅里叶红外光谱

    2.4.2 核磁共振波谱

2.5 含动态键的热固性树脂的性能表征

    2.5.1 含动态键的热固性树脂的物理性能

    2.5.2 含动态键的热固性树脂的刺激响应性能

第3章 基于酰腙键、二硫键的热固性树脂的制备与性能研究

3.1 引言

3.2 TFMP三醛单体的结构表征

3.3 基于酰腙键的TFMP-酰肼树脂的制备条件的优化及分析

    3.3.1 预固化温度对TFMP-酰肼树脂机械性能的影响

    3.3.2 预固化时间对TFMP-酰肼树脂机械性能的影响

    3.3.3 固化温度对TFMP-酰肼树脂机械性能的影响

    3.3.4 固化时间对TFMP-酰肼树脂机械性能的影响

    3.3.5 中间过渡温度对TFMP-酰肼树脂机械性能的影响

    3.3.6 模具形状对TFMP-酰肼树脂机械性能的影响

3.4 基于酰腙键的TFMP-酰肼树脂的结构表征及分析

    3.4.1 基于酰腙键的TFMP-酰肼树脂的结构表征

    3.4.2 基于酰腙键的TFMP-酰肼树脂的机械性能分析

    3.4.3 基于酰腙键的TFMP-酰肼树脂的交联密度表征

    3.4.4 基于酰腙键的TFMP-酰肼树脂的热性能表征

3.5 二硫代二丙酸二肼单体的结构表征

3.6 TFMP-二硫代二丙酸二肼树脂制备条件的优化及分析

    3.6.1 预固化条件对TFMP-二硫酰肼树脂机械性能的影响

    3.6.2 固化条件对TFMP-二硫酰肼树脂机械性能的影响

    3.6.3 模具形状对TFMP-二硫酰肼树脂机械性能的影响

3.7 本章小结

第4章 基于酰腙键的热固性树脂的刺激响应性能研究

4.1 引言

4.2 TFMP-酰肼树脂的耐溶剂性能表征

4.3 TFMP-酰肼树脂的酸降解性能表征及分析

    4.3.1 酸液种类及浓度对树脂酸降解性能的影响

    4.3.2 溶液温度及种类对树脂酸降解性能的影响

    4.3.3 基于酰腙键的树脂的酸降解机理讨论

4.4 基于酰腙键的树脂的伽马辐照响应性能表征及分析

    4.4.1 伽马辐照剂量对树脂降解性能的影响

    4.4.2 溶剂种类对树脂降解性能的影响

4.5 基于酰腙键树脂其他刺激响应性能的预测分析

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

文章摘要:共价交联聚合物因其优异的力学性能、热性能而得到广泛使用,但由于不可逆共价交联网络的存在,热固性树脂通常缺乏再加工、再循环等能力。在此背景下,基于动态键的热固性树脂应运而生,该类树脂制备简单,可进行多次、快速的响应。席夫碱键是最为常见的动态键之一,含席夫碱键的热固性树脂可在酸性条件下实现自降解、可回收、可再加工等性质。但是,席夫碱键易发生水解断裂,因此含席夫碱键的热固性树脂的应用受限。酰腙键具有比席夫碱键更强的稳定性,常作为动态键引入到热固性树脂结构中,使得树脂在具备刺激响应性能的同时,兼具良好的化学稳定性。本论文将酰腙键引入到热固性树脂结构中,并进一步制备了同时具有酰腙键、二硫键的热固性树脂。该研究对刺激响应热固性树脂新种类的探索有重要的理论及现实意义。本论文通过简单的分子设计制得了磷酸三（4-甲酰基-2-甲氧基苯基）酯单体（TFMP）,采用简单的“一锅法”,将TFMP与两种商用酰肼反应,得到基于酰腙键的TFMP-己二酸二酰肼热固性树脂及TFMP-间苯二甲酸二酰肼树脂。此方法无需额外的催化剂,简单可靠。研究结果表明,两类TFMP-酰肼树脂具有优异的力学性能,拉伸强度分别可达68 MPa、82 MPa左右;树脂膜还具有良好的热性能与耐溶剂性能,玻璃化转变温度可分别达到226℃、200℃左右;同时,得益于酰腙动态键的共轭效应,两类基于酰腙键的树脂在强酸溶液、伽马辐照等条件下能保持较好的稳定性,仅在高温、低p H的溶液环境中发生降解:在1 mol/L硫酸、130℃加热条件下,0.02 g的TFMP-己二酰肼膜、TFMP-间苯酰肼膜完全降解所需时间分别为12 min、13 min。在上述研究基础上,设计并制备了含有二硫键的二硫代二丙酸二肼单体,将该单体与TFMP三醛单体反应,制得了同时含有酰腙键、二硫键的TFMP-二硫代二丙酸二肼树脂。通过控制变量法确定TFMP-二硫代二丙酸二肼树脂的最佳升温工序为40℃-1 h,130℃-1 h,在此条件下,树脂膜的力学强度优良,拉伸强度可达65.2 MPa左右。