高活性环氧树脂增韧稀释剂的合成及应用
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环氧树脂类增韧剂种类环氧树脂是一类重要的高分子合成材料,具有优异的物理性能和化学稳定性,广泛应用于各个领域,如建筑、电子、电力、航空航天等。
然而,由于环氧树脂的脆性和易开裂性等缺点,为了改善其性能,人们发展了各种增韧剂。
本文将介绍一些主要的环氧树脂增韧剂的种类和应用。
1.橡胶增韧剂橡胶增韧剂是常见的环氧树脂增韧剂之一、橡胶颗粒能够有效地吸收裂纹能量,从而阻止裂纹迅速扩展,并提高环氧树脂的韧性和抗冲击性能。
常见的橡胶增韧剂有聚异丁烯橡胶(PIB)、丁苯橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)等。
2.热塑性增韧剂热塑性增韧剂是利用高分子材料的热塑性特性,将其与环氧树脂形成相容性共混体系,从而提高环氧树脂的韧性。
常见的热塑性增韧剂有聚醚酯(PES)、聚醚醚酮(PEEK)等。
3.高分子增韧剂高分子增韧剂是指将高分子材料与环氧树脂进行共混,使其形成相容性溶液或胶体,从而改善环氧树脂的性能。
常用的高分子增韧剂有聚苯醚(PPO)、聚酰胺(PA)等。
4.纳米增韧剂纳米增韧剂是一种新型的环氧树脂增韧材料,其利用纳米材料的小尺寸效应和界面效应,改变环氧树脂的物理性能。
常见的纳米增韧剂有纳米硅胶、纳米氧化锆等。
5.微胶囊增韧剂微胶囊增韧剂是通过将液态增韧剂封装在微胶囊中,使其在环氧树脂的固化过程中释放,从而改善环氧树脂的韧性和冲击性能。
常见的微胶囊增韧剂有乳酸聚乳酸酯微胶囊、脲醛树脂微胶囊等。
6.热固性增韧剂热固性增韧剂是一种能够在环氧树脂固化过程中与树脂发生化学反应,形成交联网络结构的物质。
常见的热固性增韧剂有聚酰胺胺(PAA)、聚酰亚胺(PI)等。
环氧树脂增韧剂的选择和应用取决于具体的应用需求和性能要求。
通过合理选择和组合不同的增韧剂,可以改善环氧树脂的韧性、抗冲击性能和耐热性能,拓展其应用领域,并提高产品的质量和可靠性。
关于环氧树脂胶黏剂增韧改性的分析[摘要]环氧树脂胶黏剂,它属于固化剂、基体树脂、溶剂、增韧剂、增塑剂、填料等各种组分经由化学及物理混合多种方法,所形成有着良好功能性、黏结性,在工程领域当中所需用到的黏胶剂。
那么,为更进一步了解此类黏胶剂的增韧改性具体方法及其情况,鉴于此,本文主要探讨环氧树脂胶黏剂自身增韧改性情况,仅供业内相关人士参考。
[关键词]胶黏剂;环氧树脂;增韧改性前言:因环氧树脂胶黏剂,它和其余胶黏剂所具备优势特点较为不同,故其现阶段在众多行业领域当中实现较为广泛的应用。
但因其呈较大脆性及较弱韧性,因而,对环氧树脂胶黏剂自身增韧改性情况开展综合分析较为必要。
1、简述环氧胶内部成分及其增韧改性基本机理情况1.1在主要成分层面针对环氧胶内部成分,通常以基体树脂、固化剂、增塑剂及增韧剂、溶剂为主。
针对基体树脂层面,现阶段以纯环氧树脂及改性之后的环氧树脂为主。
环氧树脂,其自身黏结强度及抗压性、黏结性及力学性能相对较好,但韧性弱;针对固化剂,其属于环氧胶内部重要成分。
生产过程当中,通常需结合生产条件及其性能指标等,合理选定固化剂;针对增塑剂即增韧剂,其主要是因基体树脂与固化剂相互间经化学反应之后所形成一种固化物,呈现出较脆质地、较差韧性及其抗冲强度。
故生产过程当中需要向着固化物内部添加一定量的增塑剂及增韧剂等,确保其韧性及耐冲性能可得到增强;针对溶剂层面,其属于聚合物的反应介质。
实际应用当中,可以与具体需求结合予以合理选用。
1.2在基本机理层面一是,针对分散相撕裂及塑性拉伸基本机理层面。
此项理论观点,即外部力作用至改性树脂之后,使得裂纹形成,且处于环氧树脂内部持续增长情况下,橡胶会以颗粒形式渗入裂纹内部,连接好裂纹两端位置。
外力持续增强情况下,橡胶颗粒将部分能量吸收,其自身会被逐渐拉长或撕裂,对环氧树脂后期被撕裂整个进度可起到减缓作用,环氧树脂则更具韧性[1];二是,针对微裂纹的钝化增韧基本机理层面。
环氧树脂1 概述环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。
固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。
2 市场2.1 近5年进出口量、消费量,进口来源及市场趋势目前世界环氧树脂主要以通用型即双酚A型为主,约占70%~ 80%(中国约为95%);美国、西欧、日本特种环氧树脂所占的比例较高, 约为10%~ 15%, 其他国家特种环氧树脂的比例较低,通常约为5% 。
特种环氧树脂包括阻燃溴化环氧树脂12%~ 16%、酚醛型环氧树脂1%~4%,脂环族环氧树脂约1%, 其他各类约占2%。
2.2 产品用途及下游用户发展趋势,现状我国环氧树脂企业主要集中在华东、华南地区,其产能约占总产能的66%以上。
华东地区产能最集中,约占总产能的50%;其中特种环氧树脂产能8.4万吨/年,约占总产能的67.2%;华南地区产能几乎全部在广东省,约有15.3万吨/年,其中特种环氧产能2万吨/年。
2015年全国新建拟建扩建的装置约有产能54.7万吨/年。
其中特种环氧的产能为11.7万吨/年,届时特种环氧的总产能将达到24万吨/年,2010~2015年年均增长率为14.1%。
随着国家环保要求更加严格和原料成本上升,有些生产普通环氧树脂的小企业将逐步被淘汰。
预计到2015年将淘汰产能40万吨/年,届时总产能将维持在190多万吨/年,2010~2015年年均增长率为3.2%2.3 国内现有装置情况及改扩建情况随着国家环保要求更加严格和原料成本上升,有些生产普通环氧树脂的小企业将逐步被淘汰。
预计到2015年将淘汰产能40万吨/年,届时总产能将维持在190万吨/年。
2.4国外主要生产厂家陶氏上海的工厂由天源华胜将为陶氏新建的两座工厂提供烧碱和无水氯化氢,并接收来自陶氏的含盐废水用于氯碱生产。
环氧胶灌封材料的研究及应用摘要:通过对环氧胶树脂材料性能、灌封体特点进行分析研究,对适用于灌封等特性的研究,选择适用于环氧胶树脂材料使用的方向,对灌封内应力等方面分析,选择合适的灌封方案,确定应用原则和具体实施方案,进而达到提高产品可靠性额目的,实现有效的研究及应用成果。
关键词:环氧树脂灌封料、灌封方案、应用、可靠性1.引言环氧树脂灌封料是一多组分的复合体系由树脂、固化剂及其促进剂、增韧剂、稀释剂、填料等组成。
环氧树脂的应用特点之一就是具有极大的配方设计灵活性和多样性能,按不同的使用性能和工艺性能需调整配方;其具有优异的介电绝缘性能、热学性能和粘接性能,工艺性应用优良的耐化学、防潮湿、腐蚀性能、低固化收缩率等优点。
1.灌封材料选择灌封材料的选型应遵循有以下的要求:(1)玻璃化转化温度(Tg)Tg是环氧灌封体整体性能发生反转的温度值,在环氧树脂具体的选型时应优选Tg应该大于产品服役的上限温度。
(2)膨胀系数当T(3)流动性及粘接性能具有良好的粘接性;粘度低,流动性好及室温固化,可提高灌封效率,还起到保护PCBA;固化时间充足,可保证灌封胶能流到电子元件缝隙中;降低灌封体气泡缺陷;防水性好;灌封作业容易操作;防霉菌;防老化,成本低;抗老化;电绝缘性能好;符合复杂条件对材料的要求等。
1.灌封应力产生机理在环氧灌注料混合过程中难免带入杂质,形成气泡,而且在固化过程中,由于热胀冷缩,体系的尺寸随时变化。
尤其当灌封电路中有尖锐棱角或大的突起时,会产生应力集中,而当应力可能会导致电路失效。
环氧灌封材料产生应力有以下原因[1]:(1) 配料时混合料搅拌不均匀, 尤其是微量成分分散不均匀, 填料在固化过程中发生沉降现象, 使填料的分布不均匀, 产生局部的富树脂区。
混合料的不均匀导致固化物表现出各向异性, 造成层合结构特有的“力耦合效应”。
(2) 固化反应是放热反应, 放热峰值随着固化温度的升高而提高, 固化收缩随之增大, 当固化反应结束后, 制品内部的积聚能量因制品的降温产生热应力, 导致灌封体开裂失效。
环氧树脂活性稀释剂epoxy resin 常熟佳发化学有限责任公司产品说明书环氧树脂活性稀释剂具有色泽浅、粘度低等特点,与各种环氧树脂具有良好的相容性。
在环氧树脂配方中使用本产品,可显著降低配方粘度,改善其加工工艺性。
本产品含有活泼的环氧基可参与固化反应,无挥发物产生,有效地改善了操作环境与制品性能,除起到稀释作用外还可使固化产物柔韧性增加。
主要性能与用途:降低粘度,改善颜料/填充料湿润性,改善应用特性。
单环氧稀释剂稀释能力强,双环氧最终性能保持好,挥发性低。
适用于地坪、无溶剂涂料、层压、胶黏剂、氯化石蜡稳定剂等。
牌号类环氧值有机氯密度粘度水份含色度化学结构相当于 3别mol/100g mol/100g g/cm mpa.s25? 量%? 加氏本企业国内外JX-011 692 苄基缩水甘油醚 0.35-0.45 ?0.01 1.10 5-10 0.1 ?1叔丁基酚缩水甘油JX-012 TOHTOPP-101 0.35-0.45 ?0.01 1.05 10-30 0.1 ?2 醚单JX-013 Dow BGE 丁基缩水甘油醚 0.55-0.65 ?0.01 0.87 2-3 0.1 ?1 环2-乙基己基缩水甘氧JX-014 Epodil 746 0.40-0.45 ?0.02 0.91 5-10 0.1 ?1 油醚活性JX-014N 正辛醇缩水甘油醚 0.42-0.45 ?0.02 0.91 5-10 0.1 ?1 稀C12-14醇缩水甘油JX-015 Epodil 748 0.30-0.35 ?0.02 0.89 10-20 0.1 ?1 释醚剂 JX-016 PGE 苯基缩水甘油醚 0.55-0.65 ?0.01 1.06 10-20 0.1 ?2JX-017 CGE 邻甲酚缩水甘油醚 0.50-0.52 ?0.01 1.08 10-20 0.1 ?2JX-017H 邻甲酚缩水甘油醚 0.55-0.58 ?0.01 1.08 10-20 0.1 ?1JX-021 669 乙二醇缩水甘油醚 0.70-0.80 ?0.01 1.08 15-30 0.3 ?1新戊二醇缩水甘油双JX-022 Epodil 749 0.60-0.70 ?0.01 1.04 15-300.2 ?1 醚环二乙二醇缩水甘油氧JX-023 664 0.60-0.70 ?0.01 1.10 20-40 0.4 ?1 醚活性JX-024 Epodil 750 丁二醇缩水甘油醚 0.65-0.75 ?0.01 1.11 15-250.1 ?1 稀JX-025 ED-503 己二醇缩水甘油醚 0.62-0.67 ?0.01 1.08 15-300.1 ?1 释JX-031 662 Epon812 丙三醇缩水甘油醚 0.65-0.72 ?0.03 1.20 100-200 0.5 ?2 剂三羟甲基丙烷缩水JX-032 ACRTD-5050 0.65-0.75 ?0.02 1.18 100-200 0.2 ?1 甘油醚epoxy resin 常熟佳发化学有限责任公司产品说明书在标准液体环氧(E-51粘度11000-14000mpa.s25?)中加入稀释剂的百分比和粘度的关系牌号 JX- JX- JX- JX- JX- JX- JX- JX- JX- JX- JX- JX- JX- JX-011 012 013 014 015 016 017 021 022 023 024 025 031 032 稀释粘度mpa.s5000 3.1 8.0 2.3 3.0 5.0 6.5 7.0 6.2 7.0 8.0 7.0 7.8 18 19 2000 6.5 14.0 5.6 6.3 9.0 12.8 13.1 12.2 13.0 15.1 13.3 14 41 42 1000 11 21.0 9.3 10.0 13.0 18.3 19.0 18.5 20.5 21.2 19.3 21 82 85 500 16 31.5 13.7 15.0 18.0 26.8 28.5 27.2 31 32.1 28.0 29 150 15525kg聚乙烯塑料桶或200kg铁通包装,每件净重JX-013、JX-014、JX-015分别为20、180kg。
环氧树脂的应用及市场分析环氧树脂通常是一种在液体状态下使用的环氧低聚物,固化反应过程中收缩率小,与固化剂反应时可以形成三维网状热固性塑料。
其固化物具有良好的力学性能、耐热性、黏接性、耐化学药品性以及电气性能,是应用量较大的热固性树脂[1]。
由于环氧树脂具有优异的热稳定性、防腐性、黏接性和成型性等性能,常被制成涂料、黏合剂、复合材料及电子电器产品,广泛应用于土木建筑、光学机械、电气电子、工程技术及文体用品制造等方面[2-3]。
1 环氧树脂的应用1.1 涂料环氧树脂对多种基材具有优异的附着力,因此可以作为涂料的主要成膜物质。
环氧树脂涂膜的电绝缘性、机械强度、抗化学药品性也非常出众,因此我国生产的环氧树脂中大约有30%~40%被加工成各种各样的涂料,广泛应用于汽车、船舶、钢结构建筑物、家用电器、土木工程、机电工业等领域[4-7]。
受环保督查影响,关闭小型涂料企业及下游涂装企业的新闻时有报道,此部分企业关闭造成相关产量与收入向规模型企业转移,涂料行业近期呈现规模不断扩大,但盈利水平下降的趋势。
传统的溶剂型涂料中存在大量有机溶剂,这些有机溶剂的挥发不仅能引发光化学烟雾,还能引起大气层酸度变化等,对人体健康和生态环境危害极大。
我国近期颁布多项法律法规限制溶剂型涂料的生产和使用,从而极大地促进了环境友好型涂料的技术进步和产品推广。
环境友好型涂料包括环氧树脂水性涂料、环氧树脂无溶剂涂料、环氧树脂高固体份涂料等重要品种。
水性环氧树脂的研究国外始于20世纪70年代,我国始于20世纪90年代。
第一代水性环氧树脂用乳化剂直接进行乳化制备;第二代水性环氧树脂采用低相对分子质量油溶性环氧树脂进行水性固化制备;第三代水性环氧树脂将非离子型表面活性剂接枝在环氧树脂和固化剂上,形成稳定的乳化体系制备。
用水性环氧树脂制成的涂料可以达到或超过溶剂型产品性能[8-15]。
无溶剂环氧树脂涂料由环氧树脂、固化剂和活性溶剂组成,其有机溶剂含量趋于零,应用于长距离输送管线的防腐层和管道外防腐等领域。
【增韧环氧树脂中的二丁酯】近年来,随着科学技术的不断发展,环氧树脂作为一种重要的工程材料,已经广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程、电子电气等领域。
然而,环氧树脂在实际应用中往往面临着脆性和耐冲击性等问题,为了提高其性能,人们引入了增韧剂,其中二丁酯就是一种常用的增韧剂。
那么,二丁酯是如何起到增韧作用的呢?接下来,我们将从深度和广度两方面来探讨二丁酯在增韧环氧树脂中的作用原理。
一、二丁酯介绍二丁酯,化学式C10H20O4,是一种低毒、高沸点的稳定液体。
它是由正丁醇和异丁醇与苯甲酸反应得到的酯类化合物。
由于其具有低粘度、良好的挥发性和成本低廉等优点,二丁酯被广泛应用于增韧环氧树脂、增塑剂、颜料、橡胶和溶剂等领域。
二、二丁酯在增韧环氧树脂中的作用原理1. 形成柔韧的亲水基团增韧环氧树脂的关键在于二丁酯的柔韧性,当二丁酯加入到环氧树脂中后,其分子链上的酯基团能与环氧树脂中的羟基发生酯交换反应,形成了具有柔韧性的亲水基团。
这些亲水基团能够有效地降低环氧树脂的玻璃化转变温度,使其在低温下依然具有良好的柔韧性,从而提高了环氧树脂的耐冲击性和抗裂性能。
2. 优化分子结构二丁酯中的丁烷基链在环氧树脂中形成的锚定效应,可以大大增强环氧树脂的分子间相互作用,并促进环氧树脂分子链的移动和相互穿插,从而使得增韧环氧树脂的分子结构更加均匀和柔韧。
这种优化的分子结构不仅提高了环氧树脂的拉伸强度和韧性,还能增加其耐磨损和耐化学腐蚀性能。
3. 提高加工性能在环氧树脂的固化过程中,二丁酯的加入能够降低固化物的粘度和黏度,使其更易于加工和成型。
二丁酯还能促进环氧树脂与填料、纤维增强材料的分散和成胶,提高了环氧树脂复合材料的成型性和加工性,从而满足了不同工艺要求。
总结回顾通过对二丁酯在增韧环氧树脂中的作用原理的深度探讨,我们不难发现,二丁酯的加入能够显著改善环氧树脂的性能,使其具有良好的柔韧性、优化的分子结构和高加工性能。
然而,需要注意的是,二丁酯的添加量应该适量,过多的二丁酯会降低环氧树脂的拉伸强度和热稳定性,因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整。
48热固性树脂ThernmsettingResin第25卷第1期2010年1月V01.25No.1J叽2010
高活性环氧树脂增韧稀释剂的合成及应用张玉金1,饶秋华1,王东涛2(1.海军工程大学理学院,湖北武汉430033;2.驻上海沪东中华造船集团有限公司军事代表室,上海200129)
摘要:以腰果酚、壬基酚为原料制备了环氧树脂活性稀释剂腰果酚基缩水甘油醚(CGE)和壬基苯基缩水甘油醚(NGE),对其结构及其与E51共混体系的固化物结构进行了红外光谱表征。考察了不同合成方法对产物性能的影响,CGE及NGE对环氧树脂的稀释作用以及其含量对固化物的力学性能的影响。结果表明,CGE与NGE对环氧树脂具有显著的稀释作用,质量分数为20%时尤为明显。CGE及NGE均参与了固化反应。ESl/NGE共混体系的力学性能保持较好,当ESI与NGE质量比为80:20时,其固化物拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量保持率较高。该合成方法原料价格低廉,产品具有良好的增韧稀释效果,可用于无溶剂涂料的配制。关键词:环氧树脂;增韧;稀释剂;腰果酚缩水甘油醚;壬基酚中图分类号:TQ323.5文献标识码:A文章编号:1002—7432(2010)01-0048一04
PreparationandapplicationoftougheningdiluentofepoxyresinwithhighreactivityZHANGYu—jinl,RAOQiu—hual,WANG
Dong—ta02
(J.CollegeofNaturalScience,NavyUniversityofEngineering,Wuhan430033,China;
2.NavyDelegateofHudong—ZhonghuaShipyardCo.LtdShanghai200129.China)
Abstract:neeardanol
glycidylether(CGE)andnonylphenylglycidylether(NGE)weresynthesizedbyusing
eardanolandnonylphenolasrawmaterialrespectively.TheproductsstructureandthestructureofCGE/E5landNGE/E51curedsystemwerecharacterizedbyFI"一IR.Theeffectofdifferentsynthesismothodontheproperties
of
theproducts,thedilutioneffectsonepoxyandtheeffectofCGEorNGEcontentsonthemechanicalpropertiesofcuredproductswereinvestigated.r11leresultsshowedthatCGENGEhadsignificantdilutioneffectonepoxy.es—
peciallymassfractionofCGENGEWas20%.CGEandNGEparticipatedinthecuringreaction.711lemechanical
propertiesofE51/NGEmaintainedwell.Theretentionoftensilstrength,flexuralstrengthandfluxuralmodolusofE51/NGEsystemwithmassratioof80/20werehigh.ThesynthesismethodWaslowmaterialcostandtheproduct
hadgoodtougheningdilutioneffectforcoatingswithoutsolvents.
Keywords:epoxyresin;toughening;diluents;eardanolglycidylether;nonylphenylglycidyl
ether
0引言环氧树脂因具有优良的电绝缘性、耐热性、耐腐蚀性、高粘接性以及固化物和复合材料的良好力学性能,而被广泛应用于航空航天领域和汽车、造船、机械、电气、化工等领域‘lj。但通用环氧树脂几乎都存在共同缺点:低温下黏度较大,质脆,抗冲击性能差,从而大大限制了其使用范围。本文采用两步法,利用价格相对低廉的腰果酚、壬基酚为基料与环氧氯丙烷在催化剂作用下发生开环反应,然后再在液体NaOH作用下发生闭环反应,合成出了具有较好增韧稀释作用的长碳链烷基苯基缩水甘油醚,并研究了其对环氧树脂性能的影响。1实验部分1.1主要原料和仪器腰果酚:工业级,广东标利腰果实业有限公司;壬基酚:工业级,江苏长星化工有限公司生产;环氧氯丙烷:分析纯,天津市东丽区泰兰德化学试剂厂生产;环氧树脂CYD一128(ESl):巴陵石化分公司环氧树脂事业部;固化剂C一1(胺值(KOH)=327ms/g):一种曼尼希碱型固化剂,自制;无水乙醇:分析纯,天津市东丽区天大化学试剂厂生产;氢氧化钠:分析纯,天津市凯通化学试
【收稿日期】2009—09一Ol;【修回Et期】2009一lO—18【作者简介】张玉金(1983一),男,山东粱山人,在读硕士,研究方向为功能高分子材料。
万方数据第1期张玉金等:高活性环氧树脂增韧稀释剂的合成及应用49剂有限公司生产;丙酮:分析纯,天津市东丽区天大化学试剂厂生产;盐酸:分析纯,武汉宏大化学试剂厂生产;简支梁冲击试验机,RH6050,江都市韧恒机械厂;万能材料试验机,江苏天惠试验机械厂;红外光谱仪,BXII型,美国PerkinElemer公司。1.2合成原理及方法1.2.1合成原理腰果酚基缩水甘油醚和壬基苯基缩水甘油醚的合成方法相同。采用两步合成法,第一步,在催化剂的作用下,取代酚使环氧氯丙烷开环,形成氯醚醇(见式1);第二步,在碱的作用下闭环形成产物(见式2)。文+c.呲吣≯竺2)1.2。2合成方法方法l:首先,按配比称取腰果酚(壬基酚)、环氧氯丙烷、催化剂置于装有电动搅拌机的三口烧瓶中。油浴加热至80一90℃,保温2—10h后,降温至55℃。然后,用平行加料管将质量分数为30%的NaOH水溶液缓慢滴加到装有腰果酚(壬基酚)混合液的三口瓶中,并控制滴加时间为0.5—3h,待滴加完毕后升温至55—60℃保持2h。其后,减压蒸馏,馏出其中的水分,温度控制在85℃以下,待没有任何液体蒸馏出来后撤去抽滤装置。最后,减压过滤,制得产物。方法2:前面的反应步骤和方法l相同,只是后处理方法不同。反应完毕,将混合液倒入分液漏斗,加去离子水洗涤3~5次直至水相pH值达到中性。然后,减压脱挥发分,即得产物。1.3制备样品按配比称取环氧树脂E51和CGE或NGE,并根据其环氧值按等当量比依次加入计量的固化剂C—l于三口烧瓶中,搅拌,减压脱气,3min后停止搅拌,继续脱气10rain,然后浇铸成型,室温固化12h,再将其置于烘箱中80℃后固化8h,脱模制得力学性能测试试样。1.4分析测试1)黏度测试NDJ—l型旋转黏度计,上海安德仪器有限公司,技术标准:GB/T22314_2008。2)环氧值测定及纯度计算环氧值测定参照盐酸一丙酮法旧J。产物纯度的计算方法:纯度=纛糕x100%。
3)红外光谱测试在PerkinElemerSpectrum
BXII傅里叶红外光谱仪上进行测定。分别对产物
CGE、NGE、m(E51)/m(CGE)=80/20共混固化物及m(E51)/m(NGE)=80/20共混固化物进行测试。4)力学性能测试拉伸性能、弯曲性能、冲击性能均按照树脂浇铸体性能试验方法(GB/T2567--2008),在试验机上进行测试。2结果与讨论2.1合成方法对产物性能的影响
产物后处理的2种方法:方法l是减压脱去过量的环氧氯丙烷和水,然后滤去副产物NaCl和过剩的碱;方法2是先将盐分除去,油相用水反复洗涤,直至溶液为中性。由腰果酚为起始剂的反应,由于产物复杂,水洗时容易产生乳化现象,分层困难,故不适合用方法2。由壬基酚为起始剂,2种方法均采用。不同的方法对环氧值的影响如表1所示。表l显示方法2得到的NGE产物纯度要高得多。这可能是水洗过程中,不仅反应产生的NaCl和过剩的碱被除去,而且反应过程中产生的水溶性副产物也被除去。
表1合成方法对产物性能的影响Tab.1Theeffectofsynthesismethodsonthe
propertiesofproducts
篡冀隹露[/(mol-。。罄,产警.磊
2.2CGE/NGE对环氧树脂的稀释作用将E5I与CGE、NGE按照不同配比混合,在20℃时测得其黏度变化规律如图1所示。由图l可以看出:混合物的黏度随CGE、NGE的增加而急剧下降,即少量的稀释剂就可较大幅度降低环氧树脂体系的黏度。可见,CGE、NGE对双酚A型环氧树脂有非常显著的稀释作用。这是因为E51树脂在室温下有结晶倾向,在向其中加入少量稀释剂后,即可破坏原来的有序结构,因此黏度急剧下降,而进一步增加稀释剂的用量,黏度的变化符合
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万方数据热固性树脂第25卷一般加和规律‘31。
∞(稀释剂),%图1CGE、NGE含量对体系黏度(20℃)的影响
Fig.1TheeffectofCGEandNGEcontentson
viscosityofE51/CGEandE51/NGEsystem
2.3红外光谱分析
CGE和cGE/E51(20/80)固化物的红外光谱如图2、图3所示。图2中,911cm。1处的吸收峰为环氧基团的C—O伸缩振动峰,这个峰在图3中不存在,表明CGE与环氧树脂一样与固化剂反应而消失。也就是说,固化后CGE结合到固化的大分子网络中了。
波数/cm。图2CGE红外光谱图
Fig.2TheIRspectraofCGE
波数,cml图3E51/CGE(so/20)固化物的红外光谱图
Fig.3TheIRspectraofthecuredE51/CGE(80/20)图4、图5为NGE和NGE/E51(20/80)固化物的红外光谱图。环氧基团的c—O伸缩振动峰在917cm。1处(见图4),固化后这个峰消失了(见图5),表明NGE与环氧树脂固化剂反应结合到了大分子网络中。2.4E51/CGE、E51/NGE共混物的力学性能实验表明随着共混物中CGE、NGE含量的增波数nm“图4NGE红外光谱图Fig.4TheIRspectraofNGE隧]黼瓯IJk。,z7.昭I96P矗898图5昏1/NGE(80/20)固化物红外光谱图Fig.5TheIRspectraofthecuredE51/NGE(80/20)大,E51/CGE和E51/NGE两组共混体系的拉伸强度均逐渐降低,断裂伸长率均逐渐增大(见图6,图7)。5045蛊40菲圣25趔2015lOm(E51)/m(稀释剂1图6CGE、NGE用量对固化物拉伸强度的影响Fig.6TheeffectofCGEandNGEcontentsonthetensilest伦ngthofcumdproductsm(ESl)/m(稀释剂)图7CGE、NGE用量对固化物断裂伸长率的影响Fig.7TheeffectofCGEandNGEcontentstheonelongationofcuredproducts添加CGE后,E51/CGE共混体系固化物拉伸强度降低较快,而添加NGE后,ESl/NGE共混体42O8642O.日皂越契86420864