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以4,4-二羟基联苯、1,6-己二醇、TDI、二甲基咪唑、环氧氯丙烷为主要原料,合成了含有液晶基元的新型环氧树脂固化剂(LCCA)和液晶环氧化合物(LCE)。采用<1>H.NMR、IR和DSC等检测手段对所合成的新型LCCA及其中间产物的结构与物理性能进行了系统表征。
以DSC为手段并运用NETZSCH公司的动力学软件,对E51/DDM/LCCA、LCE/DDM、LCE/LCCA,各固化体系的固化过程、固化反应活性、固化反应动力学进行了系统研究。
通过Friedman分析,OFW分析和ASTM分析,并且结合非线性回归的拟和结果,可以确定E51/DDM/L,CCA,LCE/DDM,LCE/LCCA固化反应属于一个自催化的n级反应。但是,LCE/DDM体系由于假浓度效应,在固化反应进行前,有个明显的液晶相转变峰:LCE/LCCA体系由于是一个双液晶体系,在固化反应进行前它有一个复杂的液晶相转变过程。
本文运用NETZSCH公司的动力学软件,对不同体系的动力学进行模拟,结果证明,E51/DDM/LCCA体系,相同温度下的固化反应速度,反应进行的程度,反应活性都随着LCCA含量的增加而增加。说明LCCA不但可以作为固化剂使用,而且可以作为促进剂使用。
LCE/DDM体系与E51/DDM/LCCA体系相比由于其液晶有序性,在相同温度下固化反应进行的更为彻底。LCE/LCCA在三个体系中的活化能最高,是由于双液晶体系需要更高的能量使介晶基元达到有序状态。