エポキシポリマーの負の熱膨張の設計と変調

エポキシポリマーの熱膨張係数（CTE）を調節し、低または負の熱膨張（NTE）を実現することは困難な問題です。この研究では、NTEパフォーマンスを備えたエポキシポリマーを準備するための効果的な戦略を開発しました。ジベンゾシクルオクタジエン（DBCOD）に基づく新しいモチーフDBCOD-NH2は、いくつかの市販のエポキシ樹脂の硬化剤として設計、合成、および利用されました。DBCOD-NH2は、ボートから椅子へのDBCODの立体構造遷移により、エポキシポリマーの熱膨張を抑制し、低いまたは負のCTEをもたらしました。AFG90ベースのポリマーは、高DBCOD含有量、チェーン剛性、および架橋密度が高いため、ガラス状態で最も重要な熱収縮挙動（-43.6 ppm/k、40-80°C）を示しました。AFG90樹脂のエポキシ値、剛性、および機能。構造 - プロパティの相互作用を調べて適用して、エポキシポリマーのNTEを調節しました。私たちの調査結果は、熱膨張の調節と、希望のCTE値を持つ材料の調製に役立ちます。

Modulating the coefficient of thermal expansion (CTE) and realizing low or negative thermal expansion (NTE) for epoxy polymers are challenging issues. In this study, we developed an effective strategy to prepare epoxy polymers with an NTE performance. A novel motif DBCOD-NH2 based on the dibenzocyclooctadiene (DBCOD) was designed, synthesized, and utilized as a curing agent for several commercial epoxy resins. DBCOD-NH2 suppressed the thermal expansion of the epoxy polymer due to the conformational transition of DBCOD from boat to chair, resulting in low or negative CTE. The AFG90-based polymer showed the most significant thermal contraction behavior (-43.6 ppm/K, 40-80 °C) in the glassy state due to the high DBCOD content, chain rigidity, and cross-link density, which resulted from the high epoxy values, rigidity, and functionality of AFG90 resins. The structure-property interactions were examined and applied to modulate the NTE of epoxy polymers. Our findings are useful for the regulation of thermal expansion and the preparation of materials with desired CTE values.