Page 225 - 《精细化工》2023年第1期

第 1 期 张新超，等: 沉淀法合成联苯基液晶环氧及强韧化体系的制备 ·217·

的铝合金板材作为剪切强度实验板材，为消除样板 CH 2 O), 3.37 (s, 1H, CHO), 4.01 (dd, 1H, OCH 2 ), 4.26
误差，对铝合金板材进行阳极化处理，实验参照 GB/T (dd, 1H, OCH 2 ), 6.97 (d, 1H, CH), 7.47 (d, 1H, CH)，
7124—2008 进行。剪切强度板材为铝合金材质，搭 上述各化学位移分别代表氢 a~g 的化学位移。对峰型
接面积为 12.5 mm×25 mm。 和耦合常数等数据考察，进一步确定了 DGEBP 的分
子结构。
2 结果与讨论

2.1 DGEBP 的制备与基本性能
2.1.1 ECH 投料比和温度对 DGEBP 制备的影响
为了探究“一步沉淀法”制备 DGEBP 的最佳
工艺条件，按 1.2.1 节实验方法，在其他条件不变的
条件下，在 55 ℃下考察了 ECH 投料比〔即 n(羟
基)∶n(ECH)〕对 DGEBP 制备的影响，结果见表 2。
由表 2 可以发现，随着 ECH 物质的量的增加，副反
应逐渐减少，DGEBP 的收率和环氧值均先增大后减

小（序号 1~4），最终选择 n(羟基)∶n(ECH)=1∶15
图 1 BP 与 DGEBP 的 FTIR 谱图
为最优条件。接着进行了反应温度的考察。由表 2 Fig. 1 FTIR spectra of BP and DGEBP
可见，随着反应温度的升高，DGEBP 的收率及环氧
值呈现先增加后减少的趋势（序号 5~7），最终确定制
备 DGEBP 的最佳工艺条件为：BP 0.1 mol、ECH
2 mol、NaOH 0.6 mol、催化剂（TMAB）用量为 BP
和ECH总质量的0.5%，65 ℃回流3 h，所制备的DGEBP
收率为 93%，环氧值为 0.635 mol/100 g。传统的“一
[22]
步法”和“两步法”工艺 环氧值仅达到 0.6 mol/100 g
左右，且收率较低，“一步沉淀法”制备 DGEBP 不
仅工艺简单，同时还具有更高的环氧值和收率 [25] 。

表 2 DGEBP 制备工艺考察
Table 2 Investigation on preparation process of DGEBP
环氧值/
序号 n(羟基)∶n(ECH) 反应温度/℃ 收率/%
(mol/100 g)
1 1∶5 55 80 0.596
2 1∶10 55 85 0.605
3 1∶15 55 92 0.616
4 1∶20 55 85 0.612
5 1∶15 60 87 0.615

6 1∶15 65 93 0.635
1
13
a— HNMR；b— CNMR
7 1∶15 70 90 0.625 图 2 DGEBP 的 NMR 谱图

2.1.2 DGEBP 的结构分析 Fig. 2 NMR spectra of DGEBP

13
通过 FTIR 光谱分析产物关键特征峰来确定产 然后，对 DGEBP 上的碳原子进行了归类，CNMR
物结构。图 1 为 BP 与 DGEBP 的 FTIR 谱图。由图 谱图上碳原子的化学位移、分峰数等数据都能与预
1
–1
1 可知，与 BP 相比，DGEBP 在 910 cm 处出现环 测值一一对应。FTIR、 HNMR 和 13 CNMR 的数据
–1
氧基团的振动吸收峰，3396 cm 处羟基的振动吸收 表明，成功制备了预期产物 DGEBP。
峰消失。酚羟基特征吸收峰的消失及环氧基团的出 2.1.3 DGEBP 的液晶行为
现，初步证明 DGEBP 被成功制备。 液晶相转变伴随光学性质的变化，采用 POM 和
使用 NMR 对 DGEBP 结构进一步分析，图 2 为 XRD 测试了 DGEBP 光学性质的变化。图 3 为 DGEBP
1
1
DGEBP 的 HNMR 及 13 CNMR 谱图。 HNMR (400 在 POM 下升温和降温的图像。如图 3 所示，室温下
MHz, CDCl 3 ), δ: 2.78 (dd, 1H, CH 2 O), 2.92 (t, 1H, DGEBP 为晶体结构，为了观察其光学特征随温度的