高性能生物基环氧树脂及其固化剂的合成、表征与性能研究的开题报告一、选题背景和研究意义近年来，环氧树脂作为一种优秀的高分子材料，广泛应用于各种领域。但是，传统的石化基环氧树脂存在诸多不足，如硬度低、耐热性差、抗黄变性能差等。为了解决这些问题，生物基环氧树脂逐渐成为了研究的热点。生物基环氧树脂的优点是源自于其生物大分子中所含有的特殊结构单元，这些单元可以提供一些传统石化基环氧树脂所不具备的优异性能，如高达500℃的热稳定性、高耐剪强度、低体积收缩率等，被广泛应用在粘接、表面涂层以及多个高科技工程领域。因此，合成高性能生物基环氧树脂及其固化剂的研究对于推动环氧树脂技术的发展具有重要的意义。二、研究内容和技术路线1.合成生物基环氧树脂生物基环氧树脂通常是由天然产物，如植物黄酮、睡莲素、木材素等作为前驱体，通过化学反应合成而来。本文选择的生物基前驱体为丁酸-6-羟基己酯。首先通过成功的酯化反应合成聚酯，然后再通过磷酸氧化反应合成环氧树脂。通过调整反应条件，如反应温度和催化剂种类和用量等，制备出不同性能的生物基环氧树脂。2.合成生物基环氧固化剂通过选取合适的生物大分子，如i半胱氨酸、硫氨酸、天门冬氨酸，等作为生物基固化剂前驱体，通过化学反应合成适合生物基环氧树脂的固化剂。3.表征和性能测试通过FTIR、NMR、TGA、DSC等测试手段对所合成的材料进行表征与结构分析，并考察其热稳定性、力学性能、玻璃化转变温度等性能指标。4.探讨生物基环氧树脂未来的应用前景及优化方案三、预期成果本文拟通过以上研究内容和技术路线，合成高性能生物基环氧树脂及其固化剂，并对其性能进行表征测试，分析其优缺点，探讨其未来的应用前景与可能的优化方案。预计获得一系列生物基环氧树脂和固化剂的合成制备方法，探索其性能指标的影响因素，发展适合于特定领域需求的环氧树脂新材料，并具有一定的科研和应用价值。