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第 22 卷第 2 期 2015 年 6 月 天 津 农 学 院 学 报 J ournal of Tianjin Agri cultural University Vb1．22 ，N o．2 June ，2015 文章编号：1008—5394 ( 2015 ) 02—0028—05 环氧亚麻油与酸酐固化反应研究 董宇，裴帆，石春韬，王雪，许艳玲，李萍通信作者 (天津农学院 基础科学学院，天津 300384) 摘要：环氧亚麻油是亚麻油通过环氧化反应合成的环氧树脂，其可进一步与固化剂反应 ，制备具 有多种性能的热固性环氧树脂基复合材料 ，在多种领域具有广泛应用。文中研究了环氧亚麻油的固 化反应 ，在选择最佳固化剂和促进剂的基础上 ，用正交试验优化反应条件 ，红外光谱表征固化反应 过程 ，差示扫描量热法 ( DSC ) 研究固化反应的热力学特性。结果表明，环氧亚麻油固化反应的最 佳固化剂是马来酸酐与邻苯二甲酸酐混合物( 摩尔比0．83 ：0．17 )，最佳促进剂是N，N一二甲基苄胺。 影响固化反应各因素的主次顺序为：混合酸酐／环氧基配比> 温度> 促进剂用量> 时间。在最佳固 化条件下，即混合酸酐／环氧基配比为1．2 ：1．0、促进剂用量为2．5％、温度为120 ℃、时间为4 h时， 产物固化度可达97．13％。随着固化反应的进行，环氧基和酸酐红外特征吸收逐渐消失，固化反应趋 于完全；环氧亚麻油／混合酸酐固化反应为放热反应，峰顶温度为182．6 ℃，反应热焓为一130．2 J／g。 关键词：环氧亚麻油；酸酐；固化反应；固化度 ‘ 中图分类号：TQ320．2 文献标识码；A St udy on C ur ing R ea cti on of E p ox idiz ed L inseed O il w i th A nhy dr ides D ONG Yu, P E I F a SH I Chu 一 『0 ，WA N G X ue, X U Ya n—ling, L I P ing c。 驴。 。 (College of Basic Science，Tianjin A gricultural University , Tianj in 300384，China) A b stract ：E pox idized lin seed oil is a ty pe of e Dox y resin sy nth esized by th e epox idation reaction of linseed oil．T hermosetting epoxy resin．based polymer composites w ith a v ariety of properties Call be prepared af ter th e reaction Of epox y resin and curing agents，w hich call be used in m any fi elds．In this w ork ，th e curing reaction of epox idized linseed oil w as studied and the optimized reaction conditions were also obta ined by th e application of ort hogonal ex peri mental meth od based on th e best selection of curing ag ent and accelerator．F ourier transform infi 'ared speetroseopy( F T-IR ) and dif erential scanning calorimetry ( D SC ) techniques w ere applied to inv estigate the curing reaction process and characteri zation．Th e results show th at a mixture ofmaleic anhydride an d phth alic anhydride (molar ratio 0．83 ：0．17) was th e best curi ng agent while N．N-dimeth ylbenzylamine wa s the best accelerator．Th e factors impacting curing reaction w ere in the order of mix ed anhydride／epox y ratio > temperature > amoun t of acceler ator > time．Curi ng degree of the final product could reach 97．13％ under the follow ing optimized conditions： mixed an hydride ／epoxy ratio was 1．2 ：1．0 (molar ratio) ，th e anaount of accelerator was 2．5％，th e temperature and time were 120℃ an d 4 h ，respectiv ely ．IR characteristic absorption of epox y and anhydride gra dually disappear ed as th e proceeding of th e reaction and th e curing reaction tended to be complete．C uri ng reaction of epoxidized linseed oil w ith mix ed anhy dride is an exothermic one w ith peak temperature at 182．6℃ an d reaction enthalpy is 一130．2 J／g ． K ey w ords：epox idized linseed oil；anhydride；curi ng reaction；curi ng degr ee 植物油是甘油和三分子脂肪酸形成的甘油三 酸酯 ，脂肪酸组成 中含有大量碳碳双键或共轭双 键，作为聚合反应原料，其已引起人们的广泛兴 趣。针对植物油脂肪酸上碳碳双键的化学修饰主 要有氢化、卤代、环氧化、马来酸酐化。尤其是 植物油经环氧化反应后可引入高活性的环氧基， 环氧基再与固化剂发生交联反应，导致环氧基开 环，形成高度聚合网络结构 ，可用于制备具有广 泛应用价值的热固性环氧树脂基复合材料。 环氧亚麻油是亚麻油通过环氧化反应合成的 收稿 日期： 基金项 目： 作者 简介 ： 通信 作者 ： 环氧树脂，环氧树脂的性能必须在与固化剂反应 后才能体现出来。环氧树脂固化剂主要有反应型 和催化型两类，催化型又分为多元胺类、酸酐类、 多元硫醇和羧酸类Ⅲ。环氧树脂与酸酐类固化反应 速度缓慢 ，常需要加人促进剂 ，主要有亲 电型、 亲核型和金属羧酸盐及其络合物。由于亲核型促 进剂对酸酐和环氧树脂都具有明显的催化效果 ， 已被广泛应用圆。目前商业化的环氧树脂主要是双 酚A和双酚F型缩水甘油醚。最近研究表明，由天 然植物油制备的环氧树脂由于原料可再生、对环 20 15- 03- 0 l 天津农学院科学研究发展基金计划项目 “官能化植物油的交联固化反应及其缓／j空释材料的研究” ( 2012Nl 6) ；天津农学院大 学生创新创业训练计划项目 “ 官能化植物油的交联固化反应及其缓，控释材料的研究” ( 201410061228) 董宇 ( 1993一)，女，内蒙古赤峰人，本科在读，主要从事油脂化学研究。E—mail：dongkexin1993@sina．corn。 李萍 ( 1979- )，女，天津市人，讲师，硕士，主要从事油脂化学研究工作。E- maih liping790520@126．tom。