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腰果酚是一种从天然腰果壳油中经先进技术提炼而成的天然化合物。随着资源危机和生态问题日益严重,人们越来越重视对天然可再生资源材料的研究开发。腰果酚的独特结构使其既具有酚类化合物的特征,又有脂肪族化合物的柔性,成为一种多用途的工业原料。使用腰果酚对胺类固化剂进行曼尼希改性制的的改性胺固化剂,具有优良的耐化学腐蚀性能,低毒性能和良好的粘接性能,同时兼具室温快速固化性能。 本研究以腰果酚、甲醛及二乙烯三胺为原料,经过曼尼希改性,合成出腰果酚改性多元胺固化剂。并通过IR,核磁等手段确认了其结构。通过改变酚、醛、胺的种类及配比,以及反应温度、反应时间、反应进程的控制等条件,研究对产物的胺值和粘度的影响,探索最佳配方和最佳工艺。研究结果表明,最佳配方为腰果酚∶甲醛∶二乙烯三胺=1∶1∶1。 研究了所合成的腰果酚改性二乙烯三胺固化剂对于EP828环氧树脂的最佳用量。通过对环氧树脂固化体系的粘结强度、铅笔划痕硬度、附着力、玻璃化温度和干燥时间的测试讨论了固化剂用量对固化体系性能的影响。结果表明,固化体系的铅笔划痕硬度、附着力、干燥时间均变化不大;玻璃化温度随着固化剂用量的增大而减小;合成固化剂用量为75pbw时,体系粘结性能最好(20.63MPa)。针对所合成的腰果酚改性二乙烯三胺固化剂,与EP828环氧树脂的最佳用量为75pbw。 同时,本研究创新性的提出采用XRD衍射法对环氧树脂固化体系的吸酸率进行表征,并与传统的表征方式即重量法进行对比。通过重量法得到固化体系吸酸率与吸酸时间的关系曲线,通过XRD法得到主峰衍射角和峰高与固化体系吸酸时间的关系曲线及换算公式,两者相结合,得到XRD主峰衍射角和峰高与固化体系吸酸率的关系。研究表明,重量法易受样品的形状和尺寸的影响,随机误差较大;XRD法不受样品的形状和尺寸影响,测试时间短,样品用量少且无损耗,操作简单,准确率高,因此可以认为XRD法是一种快捷高效的测试环氧树脂固化体系吸酸性能的新方法,这是本论文的创新亮点。