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材料与应用 杨高峰·UPR/COPERM 复合材料的合成及力学性能研究

O OH
2
O O C CH OH (1) Ca(OH) 2
C O O OH + 2 HOH C CH OH 230~240 ℃
2
2
O C CH OH
2
蓖麻油（CO） 季戊四醇（PER）
CH OH OH CH OH OH (2) O O O
2
2
HOH C CH O C + O C
2 2 N,N-二甲基苄胺对苯二酚
CH OH CH OH T=98℃
2
2
季戊四醇醇解产物（COPER）
O
O H C O C CH CH COOH
2
O O
H C O C CH CH COOH
2
O O O C CH CH COOH O C CH CH COOH
.
HOOC CH CH C O CH 2 CH 2 O C + O C
O
H C O C CH CH COOH O
2
H C O C CH CH COOH
2
蓖麻油基马来酸半酯（COPERMA）
苯乙烯(St)
(3)
+ UPR
刚性热固化聚合物
自由基共聚合作用
图 1 COPERMA 的化学合成路线及 UPR/COPERMA 的制备示意图

本文目的是研究该高官能度 COPERMA 加入 1.2 实验仪器
UPR 后，对所制备生物基 UPR 的最终性能产生何种 Nicolet IS10 IR 红外光谱仪，美国 Thermo-Fisher
影响。因此，我们对所制备的 UPR/COPERMA 树脂 公 司； Bruker DRX-300 型核磁波谱仪，德国水
的物理、热和力学性能进行了仔细评估。另外，对该 Bruker 公司 ； WATERS Q-TOF 型电喷雾质谱，德国
固化树脂冲击破坏的表面形貌进行了深入研究。 Bruker 公司 ； NDJ-8S 旋转黏度计型，上海昌吉迪智
仪器仪表集团公司 ； SANS7 CMT-4304 型万能试验
1 实验部分 机，深圳 Xinsansi 评价计量仪器公司 ； XJJY-5 型冲
1.1 实验原料 击试验机，承德兴国仪器公司 ； STA 409PC 热重分析
石油基不饱和聚酯树脂，工业品，南京费隆复合 仪，德国耐驰公司； Q800 型固体分析仪，美国 TA 公司；
材料有限公司 ；蓖麻油，化学纯，上海阿拉丁化学有 S-3400N 型扫描电子显微镜，日本 HITACHI 公司。
限公司 ；季戊四醇，化学纯，上海阿拉丁化学有限公 1.3 COPERMA 的合成
司 ；马来酸酐，化学纯，上海阿拉丁化学有限公司 ； 往 500 mL 四颈圆底烧瓶中加入 0.13 mol 的蓖麻
氢氧化钙，化学纯，天津化学试剂有限公司 ； N,N- 油、0.26 mol 季 戊 四 醇 和 0.778 g 的 Ca(OH) 2 ， 然 后
二甲基苄胺，化学纯，上海阿拉丁化学有限公司 ；对 装上机械搅拌器、温度计、氮气气体入口和回流冷凝
苯二酚，分析纯，上海阿拉丁化学有限公司 ；苯乙烯， 器等。将烧瓶放置在电热煲中，通 N 2 ，反应物混合
分析纯，成都科龙化工试剂有限公司 ；过氧化苯甲酰， 加热至约 230℃，保持该温度反应 2 h。过程中在约
分析纯，上海阿拉丁化学有限公司 ；叔丁基过氧苯甲 160℃条件下观测到皂化泡沫的形成。反应结束后，将
酸酯，分析纯，上海阿拉丁化学有限公司 ； N,N-二 产物经水浴冷却至室温。在室温下 COPER 产物为浅
甲基苯胺，分析纯，上海阿拉丁化学有限公司。 棕色液体。接下来酯化反应，将 50 g 的 COPER 产物、

年
2018 第 44 卷 ·45·