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本文首先简述了环氧树脂固化物的优点和工业上现状和应用前景,然后介绍了多孔材料如金属、陶瓷的制作方法和应用领域,并重点按照不同的制作方法对高分子多孔材料的制法作了简单介绍。由于制作方法上工业上简单可行性和配方的多样性,制作高分子多孔材料原料多为热塑性树脂。
本文则采用综合性能较高的热固性树脂环氧树脂作为原料,利用新颖的溶剂诱致过程,首先研究固化过程中体系的分相行为,并找出固化物多孔材料的性质与固化条件的关系。主要内容包括:
1.采用环氧树脂DGEBA与4,4’二胺基二环已烯甲烷(PACM)的固化体系,试用多种溶剂,参与固化体系,对固化产物进行对比,选择其中产物均一透明的作为适宜溶剂。结果表明化学惰性的、具有高电负性原子、在室温情况下对环氧树脂和固化剂溶解度好的溶剂为适宜产生微孔的良溶剂。
2.采用环氧树脂DGEBA、4,4’二胺基二环已烯甲烷(PACM)和四氢呋喃的固化体系,对其固化反应的过程,用动态光散射进行表征,研究固化体系随着时间的变化的分相行为。结果表明:在固化体系中,随着时间的变化,环氧多胺长链不断增长,链增长的速度远大于链交联的速度,并且确实发生了相分离,长链的增长导致溶剂富集相和环氧低聚物富集相的产生,随着时间的继续变化,溶剂被包在环氧树脂三维网络结构中。
3.采用采用环氧树脂DGEBA、4,4’二胺基二环已烯甲烷(PACM)和四氢呋喃或是二氧六环的固化体系,固化反应完全后对其固化产物进行超临界二氧化碳清洗,将其中的溶剂萃取洗去,分别采用环境扫描仪(SEM)、原子力显微镜(AFM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA),对固化体系的玻璃化转变温度(Tg)、热稳定性能进行了表征,结果表明:溶剂的存在没有参与三维网络结构的形成但是影响了网络的形成产生了多微孔结构,随着溶剂在体系中量的增大,孔径变大,溶剂不同,形成的孔的结构不同。溶剂的参与降低了固化产物的Tg,溶剂的量越大,Tg下降的越多。并且降低了固化产物的开始分解温度,100—200℃阶段,并且随着溶剂的量的增大,热失重增大,但是溶剂的加入并没有影响到主体三维网络结构的分解。