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環氧樹脂胺加成物的合成及其固體性能

時間:2012-08-16 13:18來源:未知 作者:admin 點擊:
(1) 原材料 雙酚A縮水甘油醚 環氧樹脂 (E51),環氧值0.45~0.54,巴陵石油化工廠;二亞乙基三胺,化學純試劑。 (2) 合成改性胺EA 將一定量的二亞乙基三胺在三口燒瓶中加熱至75℃

 

(1)             原材料
雙酚A縮水甘油醚環氧樹脂(E51),環氧值0.45~0.54,巴陵石油化工廠;二亞乙基三胺,化學純試劑。
(2)             合成改性胺EA
將一定量的二亞乙基三胺在三口燒瓶中加熱至75℃,小心地加入計量的E51環氧樹脂,邊加邊攪拌,控制反應溫度不超過85℃,反應結束后,待降溫至55℃時加入少許酚類作固化促進劑。產品為無色(或淺黃色)透明,黏度比E51略大。
將2g E51與計算量的EA于室溫下混合均勻,在設定溫度下固化,記下初步固化的時間,并以此作為固化速度進行討論。
(3)             主要影響因素
         EA合成方法及條件 要想獲得淺色產品反應溫度不能太高,同時溫度過高易產生聚合而使黏度變大。溫度太低反應進行困難,在70℃左右E51、產物胺的黏度極低,反應溫度宜控制在75~85,絕對不能超過100℃。由于該反應是放熱的,可在將二亞基三胺升溫70℃后,再控制E51的加入速度以控制反應溫度,。為了獲得透明的固化物及較好的物理-力學性能,二亞乙基三胺與E51以等量為宜,因此產物實為環氧樹脂二亞乙基三胺封端加成物與未反應二亞乙基三胺的混合物,這也是用之固化的環氧樹脂仍較脆的主要原因。
         EA用理與固化速度及固化物性能 EA能快速固化E51環氧樹脂,在30℃、30min就能初步固化,能在較大用量范圍內(40~80份)(100份樹脂中加入量,下同)使用,并能形成熱力、光學性能優良的固化物,其中以60份時效果最好。
         DBP對EA反應活性的影響 EA黏度較高,在與環氧樹脂反應時,反應活性必然受熱力學與動力學活性的雙重影響,向固化體系中加入增塑劑DBP改善脆性的同時必將降低反應物濃度,減小體系黏度,這種微觀動力學上的不利與宏觀動力學上的有使該研究內容變得更加復雜化。
隨DBP用理增大,固化速度隨固化溫度的不同有加快、減慢和基本不變3種情況。在較低溫度(20℃、30℃)加入少量DBP能大大增在固化速度,這是因為加入DBP使黏度降低而有利于回化反應;當DBP用量增大到一定程度,(10份)后,固化速度雖隨DBP用量增大而變快,但變快的幅度卻大大降低了,這是因為黏度降低到一定程度后,擴散控制的影響減弱,而反應物濃度降低使化學控制的影響增強。增塑劑的這種影響隨溫度升高而降低,這是因為溫度升高,反應活性增大,體系黏度降低相對降低了DBP的影響。在較高溫度(60℃、70℃)下加入DBP對固化速度影響較小。此溫度下,固化體系的黏度很小,擴散控制影響不大,固化速度主要由化學控制決定,由于在此溫度下固化反應很快,因此這種不利影響相對較小。40℃~50是固化體系從高黏度向低黏度過渡區,由于DBP的加入對擴散控制與化學控制的影響都很大,而二者對固化速度的作用是下好相反的,再加上操作時的人為誤差,因此所得數據的規律性不如較高溫度、較低溫度下明顯,但總的來說仍是以擴散控制的影響為主。另外,隨EA用量增大,DBP用量的影響變小,這是因為EA用量大,反應活性大,DBP的影響相對變小。
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