(1) 原材料
双酚A缩水甘油醚环氧树脂(E51),环氧值0.45~0.54,巴陵石油化工厂;二亚乙基三胺,化学纯试剂。
(2) 合成改性胺EA
将一定量的二亚乙基三胺在三口烧瓶中加热至75℃,小心地加入计量的E51环氧树脂,边加边搅拌,控制反应温度不超过85℃,反应结束后,待降温至55℃时加入少许酚类作固化促进剂。产品为无色(或浅黄色)透明,黏度比E51略大。
将2g E51与计算量的EA于室温下混合均匀,在设定温度下固化,记下初步固化的时间,并以此作为固化速度进行讨论。
(3) 主要影响因素
① EA合成方法及条件 要想获得浅色产品反应温度不能太高,同时温度过高易产生聚合而使黏度变大。温度太低反应进行困难,在70℃左右E51、产物胺的黏度极低,反应温度宜控制在75~85℃,绝对不能超过100℃。由于该反应是放热的,可在将二亚基三胺升温70℃后,再控制E51的加入速度以控制反应温度,。为了获得透明的固化物及较好的物理-力学性能,二亚乙基三胺与E51以等量为宜,因此产物实为环氧树脂二亚乙基三胺封端加成物与未反应二亚乙基三胺的混合物,这也是用之固化的环氧树脂仍较脆的主要原因。
② EA用理与固化速度及固化物性能 EA能快速固化E51环氧树脂,在30℃、30min就能初步固化,能在较大用量范围内(40~80份)(100份树脂中加入量,下同)使用,并能形成热力、光学性能优良的固化物,其中以60份时效果最好。
③ DBP对EA反应活性的影响 EA黏度较高,在与环氧树脂反应时,反应活性必然受热力学与动力学活性的双重影响,向固化体系中加入增塑剂DBP改善脆性的同时必将降低反应物浓度,减小体系黏度,这种微观动力学上的不利与宏观动力学上的有使该研究内容变得更加复杂化。
随DBP用理增大,固化速度随固化温度的不同有加快、减慢和基本不变3种情况。在较低温度(20℃、30℃)加入少量DBP能大大增在固化速度,这是因为加入DBP使黏度降低而有利于回化反应;当DBP用量增大到一定程度,(10份)后,固化速度虽随DBP用量增大而变快,但变快的幅度却大大降低了,这是因为黏度降低到一定程度后,扩散控制的影响减弱,而反应物浓度降低使化学控制的影响增强。增塑剂的这种影响随温度升高而降低,这是因为温度升高,反应活性增大,体系黏度降低相对降低了DBP的影响。在较高温度(60℃、70℃)下加入DBP对固化速度影响较小。此温度下,固化体系的黏度很小,扩散控制影响不大,固化速度主要由化学控制决定,由于在此温度下固化反应很快,因此这种不利影响相对较小。40℃~50℃是固化体系从高黏度向低黏度过渡区,由于DBP的加入对扩散控制与化学控制的影响都很大,而二者对固化速度的作用是下好相反的,再加上操作时的人为误差,因此所得数据的规律性不如较高温度、较低温度下明显,但总的来说仍是以扩散控制的影响为主。另外,随EA用量增大,DBP用量的影响变小,这是因为EA用量大,反应活性大,DBP的影响相对变小。 环氧树脂 - www.epoxy8.com -(责任编辑:admin) |