epoxy was lower than 50°C. Javni et al.
[11] and Can et al. [12] also prepared unsaturated
polyester or polyurethane from soybean oil derivatives.
But their results indicated that the properties
of the oil-based resin strongly depended on the
293
Preparation of a bio-based epoxy with comparable
properties to those of petroleum-based counterparts
X. Q. Liu*, W. Huang, Y. H. Jiang, J. Zhu, C. Z. Zhang
Polymers and Composites Division, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of
Sciences. Ningbo 315201, P.R.China
Received 12 August 2011; accepted in revised form 21 October 2011
Abstract. In this paper a bio-based epoxy with outstanding thermal and mechanical properties was synthesized using a
rosin-based epoxy monomer and a rosin-based curing agent. The chemical structures of rosin based epoxy monomer and
curing agent were confirmed by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectra. The
flexural mechanical and dynamic mechanical properties as well as thermal stability of the cured epoxy were investigated.
The results showed that the cured epoxy exhibited a glass transition temperature (Tg) of 164°C and its flexural strength and
modulus were as high as 70 and 2200 MPa, respectively. This indicated that a wholly bio-based epoxy resin possessing high
performance was successfully obtained.
Keywords: thermosetting resin, bio-based, rosin, thermal properties, mechanical properties
eXPRESS Polymer Letters Vol.6, No.4 (2012) 293–298
Available online at www.expresspolymlett.com
DOI: 10.3144/expresspolymlett.2012.32
*Corresponding author, e-mail: liuxq@nimte.ac.cn
© BME-PT
incorporation of rigid petroleum chemicals [11–15].
In order to obtain the acceptable mechanical and
thermal properties for practical application, the
content of the rigid co-monomer was usually as
high as 50% or beyond. Obviously, they were only
partly bio-based materials and the petroleum based
component played a critical role in determining the
properties of these materials. As we know, the thermosetting
resin with satisfactory performance (Tg is
higher than 100°C and modulus is higher than
2000 MPa) derived from bio-based feedstock has
seldom been reported [16–18].
Rosin is an important natural product. It is composed
of ca. 90% acidic and ca. 10% neutral compounds.
The hydrogenated phenanthrene ring structure
in rosin acids is similar in rigidity to rigid
petroleum chemicals. Therefore, we could make
use of this bio-based feedstock to synthesize high
performance polymeric materials. In our previous
works, several kinds of rosin based anhydride type
[19] or diimide-diacid type epoxy curing agents
[20] were synthesized and their potential in improving
the properties of thermosetting resins was demonstrated.
In this paper, a rosin based epoxy with three
functional groups was synthesized and it was cured
with a rosin based curing agent. The objective of
this research is to make the full use of rosin rigidity
to synthesize a wholly rosin-based thermosetting
resin with satisfactory properties, so as to inspire us
to explore more and more renewable alternatives to
petroleum based polymeric materials.
อีพ็อกซี่ต่ำกว่า 50 องศาเซลเซียส Javni et al.
[11] สามารถ et al, [12] นอกจากนี้ยังจัดทำไม่อิ่มตัว
โพลีเอสเตอร์หรือยูรีเทนจากสัญญาซื้อขายล่วงหน้าน้ำมันถั่วเหลือง.
แต่ผลของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติ
ของเรซินน้ำมันตามขอขึ้นอยู่กับ
293
ในการจัดทำอีพ็อกซี่ชีวภาพที่ใช้กับเทียบเคียง
คุณสมบัติของผู้ปิโตรเลียมตาม counterparts
X . Q. หลิว * W. Huang, ยงฮวาเจียงเจจู้เหวย CZ
ลีเมอร์คอมโพสิตและกอง Ningbo สถาบันเทคโนโลยีวัสดุและวิศวกรรม, จีน Academy of
Sciences Ningbo 315201, PRChina
ได้รับ 12 สิงหาคม 2011; ได้รับการยอมรับในรูปแบบปรับปรุง 21 ตุลาคม 2011
บทคัดย่อ ในบทความนี้อีพ็อกซี่ชีวภาพที่ใช้กับสมบัติทางความร้อนและเครื่องจักรกลที่โดดเด่นถูกสังเคราะห์โดยใช้
ขัดสนตามโมโนเมอร์อีพ็อกซี่และขัดสนตามตัวแทนการบ่ม โครงสร้างทางเคมีของขัดสนตามโมโนเมอร์อีพ็อกซี่และ
ตัวแทนการบ่มได้รับการยืนยันโดยแม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) และการแปลงฟูริเยร์อินฟาเรด (FT-IR) สเปกตรัม
ดัดสมบัติเชิงกลกลและแบบไดนามิกเช่นเดียวกับเสถียรภาพทางความร้อนของอีพ็อกซี่รักษาให้หายขาดได้รับการตรวจสอบ.
ผลการศึกษาพบว่าอีพ็อกซี่หายแสดงแก้วเปลี่ยนอุณหภูมิ (TG) 164 องศาเซลเซียสและความแข็งแรงดัดและ
โมดูลัสสูงที่สุดเท่าที่ 70 2200 MPa ตามลำดับ แสดงให้เห็นว่าอีพอกซีเรซินเครือชีวภาพที่ใช้การครอบครองสูง
ประสิทธิภาพการทำงานที่ได้รับประสบความสำเร็จ.
คำสำคัญ: thermosetting เรซิ่น Bio-based ขัดสน, สมบัติทางความร้อนสมบัติเชิงกล
EXPRESS Polymer จดหมาย Vol.6, ฉบับที่ 4 (2012) 293-298
ที่มีจำหน่าย ออนไลน์ได้ที่ www.expresspolymlett.com
ดอย: 10.3144 / expresspolymlett.2012.32
* ผู้รับผิดชอบ, E-mail: liuxq@nimte.ac.cn
© BME-PT
. รวมตัวกันของสารเคมีปิโตรเลียมแข็ง [11-15]
เพื่อให้ได้รับการยอมรับ เครื่องจักรกลและ
สมบัติทางความร้อนสำหรับการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติที่
เนื้อหาของการแข็งร่วมโมโนเมอร์มักจะเป็น
สูงถึง 50% หรือเกิน เห็นได้ชัดว่าพวกเขาเป็นเพียง
ส่วนหนึ่งเป็นวัสดุชีวภาพที่ใช้และตามปิโตรเลียม
องค์ประกอบที่มีบทบาทสำคัญในการกำหนด
คุณสมบัติของวัสดุเหล่านี้ ในฐานะที่เรารู้ว่าเทอร์โม
เรซิ่นที่มีผลการดำเนินงานที่น่าพอใจ (Tg คือ
สูงกว่า 100 องศาเซลเซียสและโมดูลัสสูงกว่า
2,000 เมกะปาสคาล) ที่ได้มาจากวัตถุดิบชีวภาพตามที่ได้
รับรายงานไม่ค่อย [16-18].
ขัดสนเป็นผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่สำคัญ มันประกอบด้วย
ของรัฐแคลิฟอร์เนีย 90% กรดและแคลิฟอร์เนีย 10% สารประกอบเป็นกลาง.
โครงสร้างแหวนฟีแนนทรีไฮโดรเจน
กรดขัดสนจะคล้ายกันในความแข็งแกร่งที่จะแข็ง
สารเคมีปิโตรเลียม ดังนั้นเราจึงสามารถทำให้
การใช้วัตถุดิบชีวภาพที่ใช้ในการสังเคราะห์นี้สูง
วัสดุพอลิเมประสิทธิภาพ ก่อนหน้านี้เรา
ทำงานหลายชนิดขัดสนตามประเภทสารประกอบ
[19] หรือ diimide-diacid ตัวแทนประเภทอีพ็อกซี่บ่ม
[20] ถูกสังเคราะห์และศักยภาพของพวกเขาในการปรับปรุง
คุณสมบัติของเรซินเทอร์โมก็แสดงให้เห็น.
ในกระดาษนี้ขัดสนอีพ็อกซี่ตามที่มี สาม
กลุ่มทำงานถูกสังเคราะห์และมันก็หาย
ด้วยขัดสนตามตัวแทนการบ่ม วัตถุประสงค์ของ
งานวิจัยนี้คือการทำให้การใช้งานเต็มรูปแบบของความแข็งแกร่งขัดสน
เพื่อสังเคราะห์อุณหภูมิในเครือขัดสนตาม
เรซินที่มีคุณสมบัติที่น่าพอใจเพื่อสร้างแรงบันดาลใจให้เรา
ในการสำรวจทางเลือกและพลังงานทดแทนมากขึ้นในการ
ปิโตรเลียมวัสดุพอลิเม
การแปล กรุณารอสักครู่..
อีพ็อกซี่ต่ำกว่า 50 องศา javni et al .[ 11 ] และสามารถ et al . [ 12 ] เตรียมยังไม่อิ่มตัวโพลีเอสเตอร์หรือยูรีเทนจากน้ำมันถั่วเหลืองสูงแต่ผลของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติของที่มีน้ำมันเรซิน ขอขึ้นกับ293การเตรียมการของไบโอ ใช้อีพ็อกซี่กับเทียบเท่าคุณสมบัติของปิโตรเลียมที่ใช้คู่X . Q * W . Liu , หวง , Y . H . เจียง เจจู ซี ซี จางส่วนพอลิเมอร์และคอมโพสิต , Ningbo สถาบันเทคโนโลยีวัสดุและวิศวกรรม , จีน Academy ของวิทยาศาสตร์ Ningbo 315201 , PRChinaได้รับ 12 สิงหาคม 2011 ; การแก้ไขรูปแบบวันที่ 21 ตุลาคม 2011นามธรรม ในกระดาษนี้ไบโออีพ็อกซี่ที่ใช้กับคุณสมบัติทางความร้อนและเชิงกลโดดเด่นสังเคราะห์โดยใช้ใช้อีพ็อกซี่โมโนเมอร์และขัดสนขัดสนจากการบ่มตัวแทน . โครงสร้างทางเคมีของโลหะและขัดสนจากมอนอเมอร์การบ่มตัวแทนได้รับการยืนยันโดยแม่เหล็กนิวเคลียร์ ( NMR ) และฟูเรียร์ทรานฟอร์มอินฟราเรดสเปกตรัม ( FT-IR ) . ที่สมบัติเชิงกลและเชิงพลวัตกลการ ตลอดจนรักษาเสถียรภาพทางความร้อนของโลหะ คือผลการศึกษาพบว่า การรักษาที่มีอุณหภูมิคล้ายแก้ว ( Tg ) ของ 164 ° C และความแข็งแรงดัด และโมดูลัสสูงเท่ากับ 70 และ 2 , 200 MPa ตามลำดับ พบทั้งหมดไบโออีพอกซีเรซินมีสูงตามงานสำเร็จได้คำสำคัญ : เรซินชีวภาพตาม , ขัดสน , สมบัติทางความร้อน , เทอร์โมเซตติ้ง สมบัติเชิงกลด่วน โพลีเมอร์ ฉบับที่ 6 ตัวอักษรที่ 4 ( 2012 ) 293 – 298ออนไลน์ ที่ www.expresspolymlett.comดอย : 10.3144/expresspolymlett.2012.32* ผู้เขียน อีเมล liuxq@nimte.ac.cn ที่สอดคล้องกัน :สงวนลิขสิทธิ์ bme-ptการแข็งสารเคมีปิโตรเลียม 15 ) [ 11 ]เพื่อที่จะได้รับการยอมรับและเครื่องจักรกลสมบัติทางความร้อนเพื่อการใช้งานที่เนื้อหาของโมโนเมอร์ร่วมแข็งก็มักจะเป็นสูงถึง 50% หรือเกิน เห็นได้ชัดว่า พวกเขาเท่านั้นบางส่วนจากวัสดุและปิโตรเลียมที่ใช้ไบโอส่วนบทบาทสําคัญในการกำหนดคุณสมบัติของวัสดุเหล่านี้ ที่เรารู้จัก , เทอร์โมเซตติ้งด้วยประสิทธิภาพที่น่าพอใจ ( TG เป็นเรซินสูงกว่า 100 ° C และโมดูลัสที่สูงกว่า2000 MPa ) ที่ได้มาจากวัตถุดิบชีวภาพตามได้ไม่ใคร่ได้รายงาน [ 16 – 18 ]ชันสนเป็นผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่สำคัญ มันประกอบด้วยประมาณ 90% ของกรดและประมาณ 10% เป็นกลางสารประกอบการ hydrogenated ฟีแนนทรีนแหวนโครงสร้างในกรดเรซินจะคล้ายกันในความแข็งแกร่งให้แข็งเคมีภัณฑ์ ปิโตรเลียม ดังนั้น เราสามารถให้ใช้ทางชีวภาพนี้ใช้วัตถุดิบสังเคราะห์สูงประสิทธิภาพของวัสดุพอลิเมอร์ . ในก่อนหน้านี้งานหลายประเภทขัดสนประเภทแอนจาก[ 19 ] หรือ diimide diacid ประเภทอีพ็อกซี่ตัวแทนการบ่ม[ 20 ] สังเคราะห์และศักยภาพของพวกเขาในการปรับปรุงคุณสมบัติเม็ดพลาสติกเทอร์มอเซต ) .ในกระดาษนี้ ใช้อีพ็อกซี่ที่มีสามขัดสนการทำงานกลุ่มสังเคราะห์ มันรักษากับยางสนจากการบ่มตัวแทน . วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ใช้เต็มของชันสน ความแข็งแกร่งสังเคราะห์ทั้งหมดขัดสนจากเทอร์โมเซ็ตติ้งเรซินที่มีคุณสมบัติที่น่าพอใจ เพื่อสร้างแรงบันดาลใจให้เราเพื่อศึกษาเพิ่มเติม และพลังงานทดแทนอีกทางเลือกปิโตรเลียมที่ใช้วัสดุพอลิเมอร์ .
การแปล กรุณารอสักครู่..