乙酸基和羟基对固化的环氧树脂吸水性能的影响

高等学校化学学报 ›› 2000, Vol. 21 ›› Issue (5): 813.

乙酸基和羟基对固化的环氧树脂吸水性能的影响

李善君¹, 张树永², 罗小雯¹, 丁遗福¹, 周伟舫¹

1. 复旦大学高分子科学系, 聚合物分子工程教育部重点实验室;
2. 复旦大学化学系, 上海 200433

收稿日期:1999-06-18 出版日期:2000-05-24 发布日期:2000-05-24
通讯作者: 李善君(1942年出生),男,教授,主要从事热固性树脂结构与性能的研究.
基金资助:
国家自然科学基金(批准号:29573100)

Comparison of the Effects of Acetoxy and Hydroxy Groups on the Water Uptake into the Cured Epoxy Resin

LI Shan-Jun¹, ZHANG Shu-Yong², LUO Xiao-Wen¹, DING Yi-Fu¹, ZHOU Wei-Fang¹

1. Department of Macromolecular Science, the Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers State Educational Ministry;
2. Department of Chemistry, Fudan University, Shanghai 200433, China

Received:1999-06-18 Online:2000-05-24 Published:2000-05-24

摘要/Abstract

摘要： 应用称重法、差示扫描量热法和腐蚀测试法研究固化的环氧树脂的吸水行为。实验结果表明,该树脂中的羟基改为乙酸基后可降低树脂的饱和吸水率,并增大水在树脂中的扩散能力。邻甲酚环氧树脂用乙酸线型酚醛酯树脂固化后所得的树脂(EPA)在30℃时饱和吸水率为0.84%(质量分数),而用线型酚醛树脂固化所得的树脂(EP)的则为1.97%;水在EPA和EP中的扩散活化能分别为40和48kJ.mol^-1.这可归因于乙酸基中的甲基的憎水性,降低了吸水率,却因乙酸基的弱相互作用增强了链的柔顺性,而有利于水在链空间中的扩散。EPA涂层/金属铝界面的特殊结构降低了该界面的吸水率,从而提高了该涂层的防护性能。

关键词: 环氧树脂, 环氧涂层, 吸水性

Abstract: Acomparison of the effects of acetoxy and hydroxy groups on the water uptake into the cured epoxy resin was made using the gravimetric method, DSCand corrosion test. The experimental results show that the replacing of the hydroxy groups with acetoxy groups in the resin causes less water uptake, but increases the diffusibility of water in the resin. For example, at 30℃, the equilibrium water sorption of the o-cresol novolac epoxy resin cured with phenol novolac acetate resin (EPA ) is 0.84% (mass fraction), while the epoxy resin cured with phenol novolac resin(EP) is 1. 97 %; the activation energies for diffusion of water in EPAand EPare 40 and 48 kJ. mol^-1 respectively. The effects may be mainly due to the hydrophobic methyl group of the acetoxy groups. The methyl group prevents the uptake of water, but makes the acetoxy group more flexible, which causes water diffusion less difficult. Moreover, the results show that the unique structure of the interphase of the EPAcoating/Al substrate even causes further less water uptake, and improves the effectiveness of corrosion protection for the coating accordingly.

Key words: Epoxy resin, Epoxy coating, Water absorption

中图分类号:

O633.13

TrendMD:

李善君, 张树永, 罗小雯, 丁遗福, 周伟舫. 乙酸基和羟基对固化的环氧树脂吸水性能的影响. 高等学校化学学报, 2000, 21(5): 813.

LI Shan-Jun, ZHANG Shu-Yong, LUO Xiao-Wen, DING Yi-Fu, ZHOU Wei-Fang . Comparison of the Effects of Acetoxy and Hydroxy Groups on the Water Uptake into the Cured Epoxy Resin. Chem. J. Chinese Universities, 2000, 21(5): 813.

[1]	董璐铭, 苏衍跃, 王春征, 乔亚飞, 陈雅君, 马海云. 微纳米钙钛矿型羟基锡酸钙的合成及对环氧树脂的阻燃性能[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(3): 937.
[2]	王鹏, 毛丹, 万家炜, 祁琪, 杜江, 王丹. 中空多壳层TiO₂填充对环氧树脂复合材料力学性能的影响[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(10): 3218.
[3]	沙迪, 禹旭敏, 赵将, 马小飞, 王汉夫, 刘芳芳, 邱雪鹏. 碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的制备与力学性能[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(4): 838.
[4]	韩涛, 蔡小霞, 李聪, 乔从德, 赵辉. 生物基氢化香豆素增韧环氧树脂的制备及性能[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(5): 1043.
[5]	王娜, 杨菲, 张静, 方庆红. 卡拉胶包覆APP微球阻燃水性环氧树脂[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(2): 385.
[6]	江民文,尹晨辉,李胜,李晓丽. 环三磷腈-DOPO大分子阻燃剂的合成及阻燃环氧树脂性能[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(12): 2615.
[7]	钱艺豪, 张东杰, 成中军, 康红军, 刘宇艳. 亲水性形状记忆环氧树脂制备及表面浸润性调控[J]. 高等学校化学学报, 2018, 39(8): 1823.
[8]	王英楠, 戴雪岩, 徐天璐, 曲立杰, 张春玲. 环氧树脂/硅基-纳米SiO₂涂层的制备及防腐蚀性能[J]. 高等学校化学学报, 2018, 39(7): 1564.
[9]	陈韵乐, 黄承焕, 郭朝霞, 于建. 不同聚酰胺树脂的吸水特征及对苯乙烯单体扩散聚合行为的影响[J]. 高等学校化学学报, 2018, 39(12): 2825.
[10]	卢林刚, 程哲, 丘新铭, 王会娅, 杨守生, 钱小东, 王学宝. 星型绿色磷腈阻燃剂的制备及阻燃环氧树脂性能[J]. 高等学校化学学报, 2018, 39(12): 2789.
[11]	黄海鸿, 张保玉, 赵志培. 超临界正丁醇对回收碳纤维复合材料的降解及表征[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(9): 1687.
[12]	李霈, 付海, 赵欧, 来方, 陈仕梅, 梅贵友, 赵伟, 班大明. 聚磷酸酯阻燃剂复配聚磷酸铵对环氧树脂阻燃性能的影响[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(2): 294.
[13]	赵师师, 贺梦, 宋文尧, 张冲, 徐建中, 马海云. 含磷/氮/硫环交联磷腈微纳米管的合成及对环氧树脂的阻燃作用[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(12): 2337.
[14]	宋大雷, 刘思奇, 李丰, 王艳力, 张涛, 颜永得, 张萌, 王君. 硅烷改性纳米ZrO₂对镁锂合金表面环氧树脂涂层耐蚀性能的影响[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(1): 77.
[15]	吴波, 郑帼, 刘旭钊, 孙玉, 刘会兵, 朱佳文. 高亲水性环氧树脂的制备及对碳纤维的表面处理[J]. 高等学校化学学报, 2016, 37(10): 1891.