超过90%的环氧材料是基于双酚A（BPA）和环氧氯丙烷的反应，产生双酚A的二缩水甘油醚（DGEBA）。双酚A是一种石油化工化合物，是一种雌激素受体拮抗剂。因此，BPA被归类为致癌诱变剂和再毒性物质（CMR），在许多国家受到限制性法规的约束。专注于航空航天和空间应用，众所周知，这些领域中使用的热固性材料具有良好的热机械性能、抗吸湿性、与基板和纤维的良好兼容性等。
研究思路：
2、设计一个简单的固化方案，这意味着低聚合温度，对于工业规模扩大是可行的。
DSC研究的主要目的是确定所设计配方的固化和后固化的最佳参数。根据已报道的研究，航空航天应用中环氧树脂制造的固化温度区间在120至135°C之间，可以提高到180°C。与含有DGEVA的同配方相比，基于TGPh的配方与MNA或HMPA酸酐的反应起始温度较低，约为60−75°C。同时，与DGEVA配方（ΔTreaction～80°C）相比，基于TGPh的配方具有更大的固化温度间隔（ΔTreact～160°C）。这些结果可能与TGPh～3.6与DGEVA～2相比具有更高的官能度有关。对于TGPh和DGEVA体系，由1MIM引发的配方的固化行为出现具有肩部的复杂放热峰，而在由2E4M引发的配方，交联反应的特征是单个放热峰。主要放热峰中肩部的存在可归因于伴随共聚的环氧均聚。因此，2E4M在这里选择性地有利于环氧/酸酐共聚反应，形成占主导地位的聚酯热固性树脂。
TGPh系统在更密集的交联之间传导较短链片段的相同趋势，而DGEVA材料的特征是摩尔质量更高的片段和密度更低的网络。因此，环氧官能度对主链的浓度、网络的形成和最终的结构起着重要作用。
通常，降解的第一步与低分子量组分的分解有关，如MNA/HMPA硬化剂或1MIM/2E4M引发剂。将材料的热稳定性与DSC研究的交联行为联系起来，可以观察到，含有HMPA的配方显示出优于含有MNA的配方的反应焓，这一事实除了化学结构外，还可能影响与初始热降解的微小差异。主要降解步骤发生在250至540°C的温度范围内。TGPh树脂的最大降解速率峰值可在369−379°C左右观察到，而DGEVA系统的Tdmax可在399−409°C下观察到，这取决于酸酐的性质。第一阶段代表了主要的降解步骤，即热解，MNA为60%至70%，HMPA为72%至84%的材料的质量损失百分比。在这一步骤中，网络结构发生热解，脂肪链断裂，小分子损失。质量损失约为15−35%的第二个降解阶段发生在560°C以上，这是芳环、C−C键和其他官能团热氧化降解的特征。
生物基碳含量（BCC）是在Pan等人的研究基础上确定的，其中在第一步中计算了每种化合物的碳百分比，然后计算了所有配方的生物基炭含量。本文两种环氧单体都是由可再生化合物间苯三酚和香草醛醇与生物基环氧氯丙烷（以甘油为可再生原料生产）缩水甘油化合成的化合物，因此它们是100%生物基的，而HMPA和MNA也是100%石化基的化合物。所设计系统的生物基有机碳（BOC）数据列于表4中。对于所有开发的材料，可以看到BCC的值比较接近，范围在55%到61%之间。已知生物质塑料的最小可接受百分比实际上约为材料总重量的25%。因此，设计的TGPH和DGEVA热固性塑料满足所需标准。
材料的WAs在浸泡约300小时后达到饱和阶段。吸水值在1.5%和1.95%之间，除了TGPh-MNA_2E4M基质，其在浸泡15天后获得约2.8%的含水量平衡。
研究结论：
