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環(huán)氧樹脂胺加成物的合成及其固體性能

時(shí)間:2012-08-16 13:18來(lái)源:未知 作者:admin 點(diǎn)擊:
(1) 原材料 雙酚A縮水甘油醚 環(huán)氧樹脂 (E51),環(huán)氧值0.45~0.54,巴陵石油化工廠;二亞乙基三胺,化學(xué)純?cè)噭?(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(huán)氧樹脂(E51),環(huán)氧值0.45~0.54,巴陵石油化工廠;二亞乙基三胺,化學(xué)純?cè)噭?/div>
(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(jì)量的E51環(huán)氧樹脂,邊加邊攪拌,控制反應(yīng)溫度不超過85℃,反應(yīng)結(jié)束后,待降溫至55℃時(shí)加入少許酚類作固化促進(jìn)劑。產(chǎn)品為無(wú)色(或淺黃色)透明,黏度比E51略大。
將2g E51與計(jì)算量的EA于室溫下混合均勻,在設(shè)定溫度下固化,記下初步固化的時(shí)間,并以此作為固化速度進(jìn)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(chǎn)品反應(yīng)溫度不能太高,同時(shí)溫度過高易產(chǎn)生聚合而使黏度變大。溫度太低反應(yīng)進(jìn)行困難,在70℃左右E51、產(chǎn)物胺的黏度極低,反應(yīng)溫度宜控制在75~85,絕對(duì)不能超過100℃。由于該反應(yīng)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(yīng)溫度,。為了獲得透明的固化物及較好的物理-力學(xué)性能,二亞乙基三胺與E51以等量為宜,因此產(chǎn)物實(shí)為環(huán)氧樹脂二亞乙基三胺封端加成物與未反應(yīng)二亞乙基三胺的混合物,這也是用之固化的環(huán)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(huán)氧樹脂,在30℃、30min就能初步固化,能在較大用量范圍內(nèi)(40~80份)(100份樹脂中加入量,下同)使用,并能形成熱力、光學(xué)性能優(yōu)良的固化物,其中以60份時(shí)效果最好。
         DBP對(duì)EA反應(yīng)活性的影響 EA黏度較高,在與環(huán)氧樹脂反應(yīng)時(shí),反應(yīng)活性必然受熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)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(shí)必將降低反應(yīng)物濃度,減小體系黏度,這種微觀動(dòng)力學(xué)上的不利與宏觀動(dòng)力學(xué)上的有使該研究?jī)?nèi)容變得更加復(fù)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?yàn)榧尤隓BP使黏度降低而有利于回化反應(yīng);當(dāng)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?yàn)轲ざ冉档偷揭欢ǔ潭群螅瑪U(kuò)散控制的影響減弱,而反應(yīng)物濃度降低使化學(xué)控制的影響增強(qiáng)。增塑劑的這種影響隨溫度升高而降低,這是因?yàn)闇囟壬撸磻?yīng)活性增大,體系黏度降低相對(duì)降低了DBP的影響。在較高溫度(60℃、70℃)下加入DBP對(duì)固化速度影響較小。此溫度下,固化體系的黏度很小,擴(kuò)散控制影響不大,固化速度主要由化學(xué)控制決定,由于在此溫度下固化反應(yīng)很快,因此這種不利影響相對(duì)較小。40℃~50是固化體系從高黏度向低黏度過渡區(qū),由于DBP的加入對(duì)擴(kuò)散控制與化學(xué)控制的影響都很大,而二者對(duì)固化速度的作用是下好相反的,再加上操作時(shí)的人為誤差,因此所得數(shù)據(jù)的規(guī)律性不如較高溫度、較低溫度下明顯,但總的來(lái)說(shuō)仍是以擴(kuò)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?yàn)镋A用量大,反應(yīng)活性大,DBP的影響相對(duì)變小。
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