羧酸咪唑型潜伏性环氧固化剂研究开题报告

1. 研究目的与意义

环氧沥青是一种高性能的桥面铺装材料，是将基质沥青与环氧树脂共混，在固化剂的作用下交联形成热固性环氧树脂改性沥青，降低环氧沥青造假的同时改善了热固性环氧树脂的韧性和抗疲劳性能，此外，起骨架支撑作用的环氧树脂固化物极大增加了环氧沥青的抗车辙能力。但是，高性能环氧沥青的制备，需要合适的环氧树脂固化剂，固化剂的反应条件必须跟实际施工和养护条件相匹配。环氧沥青施工时有温拌（110-140℃）和热拌（170-190℃）两种拌合方式。固化反应速率过快，则会导致环氧沥青及其混合料在充分拌合前就粘度急增，极大地影响材料的均匀性和密实度。固化反应速率过慢，则在有限的养护时间内无法完全固化，不仅影响路面材料的综合性能且耽误了桥梁公路铺展的进程。

根据课题组原有实验，正己酸与咪唑反应后所得的产物，与双酚F型环氧树脂混合后，在120～130 ℃之间发生固化反应，表现出较好的潜伏性固化性能。本课题的目的是进一步提高潜伏固化反应温度，设想改变有机酸种类和改变咪唑取代基，以获得固化温度在130～150℃之间的环氧树脂固化剂，用于环氧沥青材料制备。

2. 研究内容和预期目标

1.单独测试咪唑、正己酸、草酸、己二酸、癸二酸与环氧树脂的固化温度。

2.将咪唑与正己酸、草酸、己二酸、癸二酸按照对应比例反应，再分别测试其与环氧树脂的固化温度。

3.改变咪唑的供电子基团，选取2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-丙基咪唑、2-异丙基咪唑，分别与正己酸、草酸、己二酸、癸二酸按一定比例反应，测试其与环氧树脂固化的温度。

3. 研究的方法与步骤

1.称取少聊咪唑、正己酸、草酸、己二酸、癸二酸，分别用乙醇溶解在烧杯中，在烧杯上标上记号，放入真空干燥箱100℃保温反应6h后，取出冷却，保存在干燥器中。

2.按照2:1的比例分别称取咪唑与草酸、己二酸、癸二酸，用乙醇溶解在烧杯中，将咪唑分别与有机酸混合反应，在烧杯上标上记号，放入真空干燥箱100℃保温反应6h后，取出冷却，保存在干燥器中。

3.改变咪唑的供电子基团，选取2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-丙基咪唑、2-异丙基咪唑，分别与正己酸按照1：1，与草酸、己二酸、癸二酸按照1：2比例称取，用乙醇溶解并混合反应，在烧杯上标上记号，放入真空干燥箱100℃保温反应6h后，取出冷却，保存在干燥器中。

4. 参考文献

[1] 王治流，刘全伟，杨琥，等．红外光谱法对环氧沥青固化机理的研究[j]．高分子材料科学与工程，2005，21(3)：93-97.

[2] 曹雪娟，唐伯明．热分析动力学研究环氧沥青混凝土的固化条件析[j]．公路交通科技，2008，25(7)：17-20.

[3] 谢鸿峰，戴杰，刘承果，等．环氧沥青的热分析[j]．高分子材料科学与工程，2009，25(11)：115-118.

5. 计划与进度安排

(1)第1-2周（2022年3月1日－2022年3月12日）查阅文献资料。

(2)第3周（2022年3月15日－2022年3月19日）文献分析，写出开题报告。

(3)第4-5周（2022年3月22日－2022年4月2日）实验准备和探索实验。