聚醚胺对环氧树脂高低温粘接性能的影响
低放热_低粘度_高韧性环氧树脂室温固化剂的性能研究
绝缘材料2007,40(6)1低放热、低粘度、高韧性环氧树脂室温固化剂的性能研究段华军,张联盟,王钧,杨小利(武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉430070)摘要:改性胺类环氧树脂固化剂是干式变压器与互感器等电气设备理想的封装材料。
通过对自制改性胺类环氧树脂固化剂的固化特性及物理机械性能进行了实验研究,结果表明,该固化剂具有低放热、低粘度、高韧性和室温固化的特点,可用作建筑结构胶与裂缝灌注胶的专用固化剂,适合于复合材料湿法成型及户外施工。
关键词:改性胺类固化剂;环氧树脂;低放热;低粘度中图分类号:TQ 323.5;TQ 314.256;TM215文献标志码:A 文章编号:1009-9239(2007)06-0001-04Stud y on the Pro p erties of the Lo w Viscosit y ,Lo w H eat L iberation and Hi g h Tou g henin gCurin g A g ent f or E p ox y ResinDUAN Hua -j un ,ZHAN G Lia n -me n g ,WAN G J un ,Y AN G Xiao -li(S chool o f M ateri al S cience an d En g i neeri n g ,W uhan U ni versit y o f Technolo gy ,W uhan 430070,Chi na )Abstract :Exce p t f or t he curi n g p r o p e r t y of t he curi n g a g e nt bas e d on t he s elf-made modifie d a mi ne a g e nt f or e p ox y r esi n ,t he mecha nical p r o p e r t y of curi n g p r oductions we r e s t udie d i n t his p a p e r.The r es ults s howe d t hat t he curi n g a g e nt had ma n y p r o p e r ties of t he low heat libe ration ,low viscosit y ,hi g h t ou g hness a nd r oom t e m p e rat ur e curi n g .It is s uit able t o be us e d as t he s p ecial p ur p os e curi n g a g e nts f or a rchit ect ural s t r uct ural adhesi ve a nd c racki n g filli n g adhesi ve ,mor eove r it has a n e xt e nsi ve a pp l y i n g p r os p ecti ve i n wet wa y p r ocess f or com p osit e mat e rials a nd out door cons t r uction.Mor eove r ,t he e p ox y s y s t e ms bas e d on t he curi n g a g e nt s how e xcelle nt i ns ulat e d a nd dielect ric p r o p e r ties a nd could be us e d as p r omisi n g p ouri n g mat e rials f or dr y t yp e t ra nsf or me r a nd mut ual i nduct or.K e y words :modifie d a mi ne c uri n g a g e nt ;e p ox y r esi n ;low heat libe ration low vis cosit y段华军等:低放热、低粘度、高韧性环氧树脂室温固化剂的性能研究收稿日期:2007-10-17基金项目:湖北省自然科学基金面上项目(2006ABA321)作者简介:段华军(1974-),男,湖北当阳市人,讲师,博士,现从事聚合物基复合材料研究及高性能树脂基体的合成与改性研究,(电子信箱)dh j mhr @ 。
粘接树脂低温起效粘接
粘接树脂低温起效粘接粘接树脂是一种常用的粘接材料,在各个领域都有广泛的应用。
然而,在低温环境下,一些传统的粘接树脂可能会出现粘接强度下降的问题。
为了解决这个问题,科学家们研发出了一种特殊的粘接树脂,即粘接树脂低温起效粘接。
粘接树脂低温起效粘接在低温环境下具有较好的粘接性能。
它采用了一种特殊的配方,使得在低温下也能保持较高的粘接强度。
这种粘接树脂可以在低至-40°C的环境下使用,非常适合一些低温条件下的粘接工作。
粘接树脂低温起效粘接的优势主要体现在以下几个方面。
它具有很高的粘接强度。
经过实验证明,粘接树脂低温起效粘接在低温环境下的粘接强度可以达到室温条件下的80%以上。
这种高粘接强度可以确保粘接部位在低温环境下不会出现脱落或断裂的情况,从而保证了粘接的可靠性。
粘接树脂低温起效粘接具有良好的耐低温性能。
由于低温条件下材料的性能会发生变化,一些传统的粘接树脂在低温环境下容易出现脆化或变形的问题。
而粘接树脂低温起效粘接采用了特殊的配方,使其在低温下依然能够保持较好的柔韧性和韧性,不易产生脆化现象。
粘接树脂低温起效粘接还具有较好的耐腐蚀性能。
在一些特殊环境中,材料会受到酸碱、盐等腐蚀性物质的侵蚀,从而导致粘接强度下降。
粘接树脂低温起效粘接采用了耐腐蚀材料,可以在腐蚀性环境中保持较高的粘接强度,延长粘接的使用寿命。
粘接树脂低温起效粘接的应用范围非常广泛。
它可以用于航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域的粘接工作。
在航空航天领域,由于飞机在高空中会遇到极低温度,因此需要一种能够在低温环境下保持粘接强度的粘接材料。
粘接树脂低温起效粘接正好满足了这一需求。
在汽车领域,粘接树脂低温起效粘接可以用于车身结构的粘接。
在寒冷的冬季,车身结构需要承受低温环境下的冲击和振动,因此需要一种能够在低温下保持粘接强度的材料来确保车身的牢固性。
在电子领域,粘接树脂低温起效粘接可以用于电子元件的粘接。
在一些特殊的低温环境下,如极地科考等,电子元件需要具备良好的低温性能。
聚醚接枝聚硅氧烷共聚物改进环氧树脂表面性能的研究_孙秀武
第17卷第4期应用化学V ol.17N o.4 2000年8月 C HIN ESE JO U RN AL O F A P PL IED CHEM IST RY Aug.2000聚醚接枝聚硅氧烷共聚物改进环氧树脂表面性能的研究孙秀武 黄 英* 余云照(分子科学中心,中国科学院化学研究所 北京100080)摘 要 通过氢硅烷化反应制备了聚醚接枝聚硅氧烷共聚物,将它与环氧树脂共混,研究了共聚物的结构与用量对改性环氧树脂固化物的微观形态与表面性能的影响.结果表明,引入聚硅氧烷明显降低了环氧树脂的静摩擦系数,增大了其对水的接触角.共聚物中接枝聚醚链段的结构与聚醚含量以及环氧树脂中共聚物的加入量是影响改性环氧树脂的微观形态与表面性能的最重要因素.表面组成的X P S分析表明,聚硅氧烷链段在材料表面明显富集,从而大大降低了环氧树脂的静摩擦系数,增大了对水的接触角.关键词 聚醚接枝聚硅氧烷,环氧树脂,共混改性,形态,表面性能中图分类号:O631聚二甲基硅氧烷分子之间的作用力很小,因而具有表面能低易于向基质表面迁移的特性[1].将它引入有机高分子如环氧树脂、尼龙及各种热塑性高分子,可明显降低它们的摩擦系数,改善材料的加工成型性能[2~6].由于聚硅氧烷与有机高分子的溶度参数相差很大,二者互不相容,难于分散.为了改善相容性,MacGra th[2]等在聚硅氧烷的两端引入氨基,通过氨基与环氧基的反应将聚硅氧烷以球形微区分散在环氧树脂连续相中.此法能使环氧树脂的摩擦系数明显降低[4~6].本文合成了与环氧树脂有良好相容性但无反应性的不同结构的聚醚接枝聚硅氧烷共聚物,将它们与环氧树脂共混,研究了聚醚接枝聚硅氧烷共聚物的结构与加入量对改性环氧树脂的微观形态与表面性能的影响,用XPS测定了聚硅氧烷改性环氧树脂的表面组成.1 实验部分1.1 试 剂环氧树脂为Epon828,Shell Ch emical Co.产品.4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM),乙醇重结晶.双-三甲硅氧封端的二甲基甲基氢聚硅氧烷共聚物(简称甲基氢聚硅氧烷),实验室自制. T-烯丙基-k-羟基环氧乙烷与环氧丙烷共聚物(简称烯丙基单封端聚醚),南京金陵石化公司塑料厂.1%的铂氯酸在异丙醇中的溶液.1.2 聚醚接枝聚硅氧烷共聚物和聚硅氧烷改性环氧树脂固化物的制备聚醚接枝聚硅氧烷共聚物由甲基氢聚硅氧烷与烯丙基单封端聚醚以烯基与Si—H的摩尔比为 1.2∶1混合,以甲苯为溶剂,在6×10-5g/g的Pt(以Pt对反应物总量计)催化剂存在下,N2气氛中在90~100℃进行氢硅烷化反应来制备.减压除去溶剂后,产物用1H NM R测定,结果表明Si—H基已完全反应.1999-12-29收稿,2000-04-10修回Si CH3CH3CH3(O SiCH3CH3)n(O S iCH3(CH2)3O C H2CH2O)a(C H2CCH3HO b H)m O S iCH3CH3CH3所制备的聚醚接枝聚硅氧烷共聚物的平均组成见表 1.Tab.1 The composition of polyether-g-polysiloxane copolymers No.n-m-a-b-T-=b-/(a-+b-)(molar fraction)k(polyeth er)/%(in copolymers) 1#42 6291737822#426211644793#426123172824#926211644645#908211644716#8810211644787#8612211644828#821612317274 *The ex perm ent values for n-and m-are generally in accordance with th e expected ones;a-and b-are ob tained from 1H NM R meas urem ents.将环氧树脂与一定量的聚醚接枝聚硅氧烷共聚物混合均匀(共混物的份数均相对于100份环氧树脂而言),于90℃搅拌3h后,趁热加入具有与环氧树脂的环氧基等摩尔的N—H基的DDM,搅拌溶解,混合均匀后,趁热浇铸在自制的硅橡胶模具中,于150℃固化3h.1.3 样品的表征聚硅氧烷改性环氧树脂固化物断面的微观形态采用Hitachi S-530SEM进行观察和照相.试样的平面/平面滑动摩擦系数的测定采用对摩面为0.8mm厚的洁净的载玻片,使用前预先用等离子体处理20min.试样为直径 3.5mm、高5mm的圆柱体.测定试样在特定载荷(1189g)下开始滑动所需的拉力.静摩擦系数_s=拉力/载荷.每个样品测定5次,取平均值.样品表面对水的接触角采用协和科学株式会社CA-D型接触角测量仪测定,每个样品测定3次,取平均值.聚硅氧烷改性环氧树脂固化物表面的组成使用英国Kra tos公司制造的ES-300电子能谱仪测定.以Mg作为X射线靶,射线功率 1.5MV/A,样品室压力为 1.33×10-7Pa,能量扫描宽度为25eV,扫描速度为0.1eV/s.2 结果与讨论2.1 聚硅氧烷改性环氧树脂的微观形态聚醚接枝聚硅氧烷共聚物中聚醚链的结构对改性环氧树脂固化物断面微观形态的影响见图 1.共聚物1#,2#与3#具有不同的聚醚链结构.由SEM照片可见,聚硅氧烷改性环氧树脂是两相体系,随聚醚链中氧化丙烯单元摩尔分数的增加,与环氧树脂的相容性变差,导致环氧树脂中聚醚接枝聚硅氧烷共聚物微区平均粒径明显增大.图2为含有不同的聚醚质量分数的聚醚接枝聚硅氧烷共聚物(4#~7#)所改性的环氧树脂固化物断面的SEM照片.由图2可见,共聚物中聚醚质量分数低于65%,与环氧树脂相容性差,聚醚接枝聚硅氧烷共聚物分散相的粒径大增至 4.5μm以上,试样表面出现漂油的现象.当聚醚质量分数提高至70%左右,分散相平均粒径明显减小至 1.5μm以下;继续增加共聚物中的聚醚质量分数,分散相的粒径无明显的变化.354应用化学 第17卷 Fig .1 Effec t of polyethe r chain on the mo rph olog y o f the modified epox y resinT -for a ,b and c are 37%,44%and 72%,res pectively(s ee Tab.1)Fig .2 SEM micr og raphs of the mo dified epo xy r esin w ith diffe rent po lyether co ntents in co polymer a .64%;b .71%;c .78%;d .82%共聚物的加入量对改性环氧树脂的微观形态也有重要影响.加入量过多,由于分散相粒子相互聚集导致粒径过大,体系难以稳定,样品表面出现漂油.2.2 聚硅氧烷改性环氧树脂的表面性能Tab .2 The ef fect of polyether chain structure on the static f rict ioncoeff icient and contact angle of the modif ied epoxy resins *Cpolym er No.Polyeth er chain s tructureT -=b -/(a -+b -)(molar fraction )Static friction coefficien tContact angle tow ardsw ater(degree)Unmodified res in-0.58 681#370.47782#440.35903#720.29110 *10parts of copolymers in 100parts of epoxy resin.聚醚接枝聚硅氧烷共聚物中聚醚链的氧化丙烯摩尔分数对改性环氧树脂的静摩擦系数与接触角的影响见表 2.表2中的数据表明,聚醚接枝聚硅氧烷共聚物的加入可明显降低环氧树脂的静摩擦系数.其影响程度与共聚物中聚醚链的氧化丙烯摩尔分数密切相关.增加聚醚链355第4期孙秀武等:聚醚接枝聚硅氧烷共聚物改进环氧树脂表面性能的研究 中氧化丙烯摩尔分数使环氧树脂的静摩擦系数明显降低,同时使其对水的接触角提高.当氧化丙烯摩尔分数增至72%时,对水的接触角高达110°.正象在图1中所表明的,增加共聚物中聚醚链的氧化丙烯摩尔分数,降低了共聚物与环氧树脂基体的相容性,从而增强了聚硅氧烷向表面迁移和在表面铺展的能力.聚硅氧烷在表面富集程度增大,导致环氧树脂的静摩擦系数明显降低,对水的接触角显著增大.图3表明了聚醚接枝聚硅氧烷共聚物(4#~7#)的聚醚含量对改性环氧树脂的静摩擦系数与接触角的影响.共聚物中聚醚含量的增加,由于增大了共聚物与环氧树脂的相容性,牵制了共聚物中聚硅氧烷链段向表面迁移,从而导致环氧树脂静摩擦系数的升高及对水接触角的减小.Fig.3 Influence o f po ly ether co ntent in co po lymer s o n sta tic frictio n co efficient and contact a ng le o f the modified epox yresinFig.4 Effect o f copolyme r lev el o nstatic f riction coefficient a nd contact ang le o f modified epox y resin图4给出了8#聚醚接枝聚硅氧烷共聚物的加入量对改性环氧树脂的静摩擦系数与接触角的影响.随共聚物加入量的增加,聚硅氧烷改性环氧树脂的静摩擦系数迅速下降,当加入量达8份时,静摩擦系数已降低至0.3.随共聚物加入量的继续增加,材料的静摩擦系数继续降低,但降低速度减缓.另一方面,聚硅氧烷改性环氧树脂对水的接触角随共聚物加入量的增加开始急剧升高.当共聚物的加入量达8份时,接触角已达101°,继续增加共聚物的加入量,改性环氧树脂的接触角基本保持不变.这表明聚醚接枝聚硅氧烷共聚物在环氧树脂中的加入量达8份时,聚硅氧烷链段在环氧树脂表面的铺展已达饱和.但材料的静摩擦系数不仅与其表面能有关,而且还与改性环氧树脂表面与亚表面层的剪切强度有关.随共聚物加入量的继续增加,迁移至环氧树脂表面与亚表面层中的聚硅氧烷含量增加,导致材料表面的剪切强度降低,从而减小了运动的阻力,降低了摩擦系数[4].2.3 聚硅氧烷改性环氧树脂的表面组成表3列出了用16份的8#聚醚接枝聚硅氧烷共聚物改性的环氧树脂固化物表面的硅原子数分数Si /(Si +O +C)与Si /(Si +O+C +N)的XPS 测定结果.结果表明,用聚醚接枝聚硅氧烷共聚物改性的环氧树脂固化物表面及亚表面层的硅原子数分数大大高于按固化物的平均化学组成所计算的值(0.60),而且比按聚醚接枝聚硅氧烷共聚物的化学组成所计算的值(5.70)还要高得多.这证明了在环氧树脂固化物的表面层的至少5nm 的厚度范围内聚硅氧烷链段明显富集.由不同的光电子发射角所得到的光电子能谱数据可估计组成的深度分布.越接近改性环氧树脂的表面(如发射角为5°),Si /(Si +O +C )值越高,说明聚硅氧烷链段的富集程度越高.正是聚硅氧烷在树脂表面的高度富集导致了聚硅氧烷改性环氧树脂固化物的表面性质356应用化学 第17卷 的巨大改变.Tab .3 The surf ace compositions of modif ied epoxy resin Si /(Si +O +C ),%Si /(Si +O +C+N ),%By XPS ,take -off angle 5°8.668.60By XPS ,take -off angle 90° 6.075.99参 考 文 献 1 N oll W ,Chief-ed.Chemist ry and Technolog y of Silicones.New Yo rk a nd Lo ndo n :Academic Press,1968:444 2 T ra n C,Yilg o r I,M acGr ath J E,et al .Polym Mater Sci and Eng ,1983,49:498 3 Yo rkgitis E M ,Wilkes G L ,M ac Grath J E,et al .Polym mater Sci and Eng ,1983,49:503 4 Hu T Y ,Eiss N S ,M acG rath J E ,et al .Polym Mater Sci and Eng ,1983,49:508 5 Eiss N S ,Crichos H .Wear ,1986,111:347 6 Mikami Ryo zo.EP 590630,1994Surface Properties of Epoxy Resins Modified byPolyether -grafted PolysiloxanesSUN Xiu-Wu,HU AN G Ying *,YU Yun-Zhao(Center of Molecular Sciences ,Institute of Chem istry ,Chinese Academyof Sciences ,Beijing 100080)Abstract Po lyether -g -po lysiloxa ne co polymers w ere prepa red throug h hydrosily latio n andused as a modifier for epox y resin .The results indica ted that the static friction coefficient of the cured epox y resin w as effectiv ely reduced by the inco rpo ratio n of the co polymers,a nd the contact a ng le with w ater enha nced.The mo rpholog y and surface properties of the cured epoxy resin depended mainly o n the structure and co ntent o f poly ether chains in the g raft copolym ers,as w ell as the lev el o f the co po lymer.The surface com positio n of the cured epoxy resin w as analy zed by X PS.It was sug gested that rema rkable enrichm ent of the poly silox ane chain on the surface of th e cured epox y resin w as respo nsible for the im prov em ent o f the surface pro perties .Keywords polyeth er-g -poly silox ane,epox y resin,modifica tion,m orpho logy ,surface pro -perty357第4期孙秀武等:聚醚接枝聚硅氧烷共聚物改进环氧树脂表面性能的研究 。
聚醚胺1000_运动粘度_解释说明以及概述
聚醚胺1000 运动粘度解释说明以及概述1. 引言1.1 概述聚醚胺1000是一种常用的聚合物材料,具有良好的化学稳定性、高温耐受性和优异的机械性能。
作为一种高分子材料,聚醚胺1000的运动粘度是衡量其流动特性和流变行为的重要指标。
通过对其运动粘度的研究,我们可以更好地了解和评估该材料在不同领域中的应用潜力。
1.2 文章结构本文将围绕着聚醚胺1000的运动粘度展开详细探讨。
首先,在第二部分中,我们将简要介绍聚醚胺1000的基本特点和应用范围。
接下来,在第三部分中,我们将深入解释和说明聚醚胺1000运动粘度相关的概念、测量方法以及影响因素等内容。
在第四部分中,我们将对聚醚胺1000运动粘度进行总结和评估,并提出未来研究方向和建议。
最后,在参考文献部分列出本文所引用的相关资料。
1.3 目的本文旨在提供关于聚醚胺1000运动粘度的详细解释和说明,以便读者能够全面了解该指标的意义和应用。
通过阅读本文,读者将能够掌握聚醚胺1000运动粘度的测量方法、与物理性质之间的关系以及在实际应用中可能遇到的问题和解决方案。
此外,本文还将对聚醚胺1000运动粘度研究领域未来的发展进行展望,并提出相关建议。
2. 聚醚胺1000 运动粘度2.1 聚醚胺1000 简介聚醚胺1000,也被称为聚乙二醇辛醚胺,是一种聚合物材料。
它具有高分子量、高抗拉强度和化学稳定性等特点,广泛应用于各种领域,包括医药、化工和涂料行业等。
作为一种重要的功能材料,聚醚胺1000 在润滑剂和粘合剂中起着关键作用。
2.2 运动粘度的定义和概念运动粘度是指流体在受力作用下通过单位面积的速度差异而产生的阻力。
它是衡量流体粘性特性的重要参数之一,在液体工程中具有广泛的应用。
对于聚醚胺1000 来说,其运动粘度可以被认为是衡量其内部摩擦阻力大小的指标。
2.3 影响聚醚胺1000 运动粘度因素聚醚胺1000 的运动粘度受多种因素的影响。
其中包括温度、压力、分子量、浓度以及外部抗剪力等。
环氧树脂固化剂的耐热耐寒性能
环氧树脂固化剂通过奇特的分子结构设计,多种活性组份经特别生产工艺改性的胺类改性物。分子结构中含有较多生动 氢和促进环氧树脂固化的基团,活性高。
环氧树脂固化剂的分子中富含酚醛骨架布局,可进一步进步树脂固化物热变形温度,改进耐热性和耐腐化性,特别得当 寒冷季候或情况气温低的场所利用,能在0℃左右、湿度大于80%的湿润和水劣等情况条件下固化环氧树脂。
环氧树脂固化剂的耐热耐寒性能
环氧固化剂氟树脂
环氧树脂固化剂可利用于冶金、冶炼、模具造型、民品用胶。可用于水利、冶金、 化工、等范畴的设置装备部署和管道防腐、固化防腐涂层、水利工程、土木修建 工程中的混凝土石料、钢材、瓷砖等质料粘接、嵌缝和涂料行业、玻璃钢行业及 环氧地坪的中涂、底涂等。
大多数环氧树脂胺类固化剂为水溶性的和部分水溶性的。作为水下涂层或湿润,湿外貌涂 层时,固化历程中固化剂会部门地溶解于水中逃逸出去,造成配失调,不可能完全固化 环氧树脂。
低级多元伯胺与环氧树脂的加成物作为水下固化剂,体现出不稳固的固化特性,寒冷状态 下固化非常迟钝,固化涂层发软,强度偏低,耐化学药品性差,耐溶剂性能差。
环氧树脂固化剂在附有水、油、酸、碱、盐溶液介质的物体外貌都能使环氧树脂完全固化,固化物的强 度高,附着力强,紧缩率小,耐有机溶剂性能好,耐腐化性能优秀,电绝缘性好。
固化剂在水下、湿润、干燥、低温(0℃以下)、常温条件下均能固化环氧树脂,并得到精良水下粘接 强度。能满意水工修建工程要求,方便于冬季施工,有值得肯定的耐热、耐寒性能。
已往曾使用的“聚酰胺”固化剂作为水下固化剂利用,由于具有水溶性,固化剂与水混淆 后形成一种软的胶体,水下施工时无法得到令人满意的固化涂层。
作为环氧树脂低温水下固化剂举行分子布局计划时,起首要求固化剂自己必须黑白水溶性的,即分子布 局中含有憎水基团,分子布局计划时必须引入憎水基团比方不溶于水的烷基酚,比方壬基酚等。
新型聚醚酰亚胺改性环氧树脂结构粘合剂
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新型聚醚酰亚胺改性环氧树脂结构粘合剂
李善君,金坚勇,余英丰,朱 强,唐晓林,崔 峻
(复旦大学高分子科学系,上海 !""#$$) 摘 要:用新型聚醚酰亚胺( %&’)改性四官能环氧树脂可以获得高强度、能长期耐温 !"" ( 以上的结构粘合
剂。基础研究表明,剪切强度除与加入的 %&’ 量有关外,还与 %&’ 分子质量、固化剂 ))* 用量等因素有关,其 原因是不同的相结构所致。 关键词:聚醚酰亚胺;环氧树脂;结构粘合剂;增韧 中图分类号: + ,$!$ - .; + ,$!$ - / 文献标识码: 0 文章编号:1""! 2 /#$! (!""1) "# 2 """3 2 "#
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聚醚酰亚胺的力学性能和
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环境温度对环氧——聚氨酯固化反应的影响
1前言
环氧-聚氨酯涂料,包括环氧-沥青-聚氨酯,涂膜强韧,有良好的附着力,较好的热稳定性和电绝缘性,优良的化学稳定性,耐油、耐溶剂、耐化学品、耐酸碱、耐盐雾和耐水,作为重防腐蚀涂料广泛用于船舶、海上钻井平台、水下设施、地下管道、大型钢结构件等严酷环境下重防腐蚀用途。
图3
在环境温度20℃下,加入同样量的缓聚剂,环氧-聚氨酯达到胶凝需21h。环氧-沥青-聚氨酯达到胶凝仅需11h。
环氧-沥青-聚氨酯的固化反应同样受环境温度的影响如图4所示。
图4
温度升高,反应加速。温度降低,反应减缓。但环境温度降至-20℃,反应仍可进行如图5所示。
图5
加入缓聚机能明显降低环氧-沥青-聚氨酯的反应活性如图6所示。
基丙烷(TMP)加成物 50%溶液 MT
(3)二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)与蓖麻油
醇解物加成物 50%溶液MO
2.1.3添加剂
(1)促进剂:二丁基锡化合物溶液
2.2实验方法
(1)固化剂用量羟基∶异氰酸基=1∶1(当量)
(2)沥青用量环氧∶沥青=1∶1.5(重量)
(3)环氧-聚氨酯样品粘度测试用气泡粘度计(加氏管)
3 结果讨论
环氧树脂溶液与TDI加成物(N303)溶液,能在0℃~20℃范围内固化。其固化速度受温度影响而变化,如图1所示,曲图1~图11中出现的曲线编号均与表1中编号相对应。
图1
可见,环氧树脂和甲苯二异氰酸酯-聚醚加成物在不同温度下,反应速度不同。仅在使用不同量缓聚剂和促进剂下,才能保持大致相同的反应速度。
在与异氰酸基交联反应中,环氧树脂中的环氧基团不参加反应。故先以烷醇胺与环氧基团反应:
每个环氧基转化为三个羟基。其中有二个伯羟基,增加了交联点。使环氧树脂的反应能力大为增强。同时,分子中的叔胺基对羟基与异氰酸基反应有明显促进作用,使反应在低温下加快如图8所示。
聚醚对环氧聚氨酯互穿网络制备的影响[1]
构的聚醚型聚氨酚预聚物, 研究了它们对环氧一 聚氨 醋 正 形成反应的影响, N 并对其影响原因进行了讨 论, 对于制备性能优异的改性环氧材料有重要意义。 1 实验部分
‘ 中物院电子工程研究所创新基金资助 ( 印印583 编号 00)
同质量的预聚物, 分别加人等摩尔轻基 ( H 一O )与
作者简介: 伍智, 1 9 男, % 年生, 硕士, 主要从事高分子材料改性研究。 词明h 6. @1 。 3 o m
・1 ・ 4
塑 料 工 业
Hale Waihona Puke 27 ) X ( 年异氰酸醋基 ( C 的丙三醇、 一N O ) 三乙醇胺等混合均 匀, 观察反应物变化情况。另取上述相同体系,加人 少量二甲基节胺作为催化剂,同样观察反应物变化情
E e o Pl t r P Prt o E 寸R i PJ 呱 e .tIN 伪 t o yh o r aao f p cf e en e i n s n P
WIZi Y N i 一 n U M 一i J h, A GWe如 g LUT , I N a j , i n , I i HJ GXo u 一 e A n n a Pg
2 结果与讨论
21 .预聚物的结构[ ] ’
由于 PG P 具有优良的低温性能,PM Y G具有良好 的机械强度和韧性,而共聚物则兼具两者的优点。因
环氧一 p 的 聚氨醋l 制备: 09 N 在3 聚醚型聚氨醋
预聚体中加人等摩尔经基 ( H 一O )与异氰酸醋基
( C 的 一NO 丙三醇或三乙 ) 醇胺, 并与1 9 0 环氧树脂 (一 ) E 混合均 加 一 9 基节胺, 1 5 匀, 人3 5 二甲 真空脱
况。
聚醚胺-安全技术说明书MSDS
第一部分化学品及企业标识化学品中文名:聚醚胺化学品英文名:Diamino polypropylenglycolCAS No.:9046-10-0分子式:CH3CH(NH2)CH2[OCH2CH(CH3)]nNH2产品推荐及限制用途:使用聚醚胺固化的环氧树脂具有相对较长的施工期,较低的放热温度峰,可以得到无色透明的高光泽材料,可以改善涂料表面的状态,非常适合于浇铸和灌封应用。
聚醚胺固化物具有良好的耐碱性和耐水性,中等的耐酸性。
使用聚醚胺固化的环氧树脂具有良好的电性能。
聚醚胺性能独特,几乎涉及所有的环氧应用领域,如涂料、灌封材料、建筑材料、复合材料和胶粘剂等。
与其他胺类固化剂相比,聚醚胺粘度低、颜色浅,与许多有机物相容性好,反应活性适中,可以满足特殊使用要求。
第二部分危险性概述紧急情况概述吞咽有害。
皮肤接触有害。
造成严重皮肤灼伤和眼损伤。
造成严重眼损伤。
对水生生物有害并具有长期持续影响。
GHS危险性类别根据GB30000-2013化学品分类和标签规范系列标准(参阅第十六部分),该产品分类如下:急性经口毒性,类别4;急性经皮肤毒性,类别4;皮肤腐蚀/刺激,类别1B;严重眼损伤/眼刺激,类别1;危害水生环境——长期危险,类别3。
标签要素:象形图:警示词:危险危险性说明:H302 吞咽有害H312 皮肤接触有害H314 造成严重皮肤灼伤和眼损伤H318 造成严重眼损伤H412 对水生生物有害并具有长期持续影响防范说明●预防措施:—— P264 作业后彻底清洗。
—— P270 使用本产品时不要进食、饮水或吸烟。
—— P280 戴防护手套/穿防护服/戴防护眼罩/戴防护面具。
—— P260 不要吸入粉尘/烟/气体/烟雾/蒸气/喷雾。
—— P273 避免释放到环境中。
●事故响应:—— P301+P312 如误吞咽:如感觉不适,呼叫解毒中心/ 医生—— P330 漱口。
—— P302+P352 如皮肤沾染:用水充分清洗。
环氧树脂固化剂的耐热耐寒性能
低级多元伯胺与环氧树脂的加成物作为水 下固化剂,体现出不稳固的固化特性,寒冷状态 下固化非常迟钝,固化涂层发软,强度偏低,耐 化学品性差,耐溶剂性能差。
已往曾使用的“聚酰胺”固化剂作为水下固
银行卡不要和手机、电视、音响、微波炉等磁场强的电器放在一起,最好放的远一些,多张银行卡,存折也不要放在一起。
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物。分子结构中含有较多生动氢和促进环氧树脂 固化的基团,活性高。 环氧树脂固化剂的分子中富含酚醛骨架布
局,可进一步进步树脂固化物热变形温度,改进
耐热性和耐腐化性,特别得当寒冷季候或情况气
温低的场所利用,能在 0℃左右、湿度大于 80% 的湿润和水劣等情况条件下固化环氧树脂。 环氧树脂固化剂在附有水、油、酸、碱、盐
化剂利用,由于具有水溶性,固化剂与水混淆后 形成一种软的胶体,水下施工时无法得到令人满 意的固化涂层。 作为环氧树脂低温水下固化剂举行分子布 局计划时,起首要求固化剂自己必须黑白水溶性
的,即分子布局中含有憎水基团,分子布局计划 时必须引入憎水基团比方不溶于水的烷基酚,比 方壬基酚等。 环氧树脂固化剂通过奇特的分子结构设计, 多种活性组份经特别生产工艺改性的胺类改性
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溶液介质的物体外貌都能使环氧树脂完全固化,
固化物的强度高,附着力强,紧缩率小,耐有机
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DSC法研究聚醚胺_酚醛胺_环氧树脂体系的固化行为_张天才
图 3 t-β 曲线 Fig. 3 t and β curves
ti = 2. 064β + 55. 32 ( R2 = 0. 999)
( 7)
tp = 1. 742β + 102. 1 ( R2 = 0. 970)
( 8)
tf = 1. 748β + 158. 5 ( R2 = 0. 974)
( 9)
2) 随着升温速率的提高,固化反应温度提高,反 应时间缩短,固化度降低。
3) 采用 t-β 外推法,得出聚醚胺 / 酚醛胺-环氧树 脂体系的固化工艺温度: 起始固化温度( 凝胶温度) 为 55. 32 ℃ ,峰顶固化温度( 固化温度) 为 102. 1 ℃ ,终 止固化温度( 后处理温度) 为 158. 5 ℃ 。
不同升温速率条件下达到最大固化速率所需时 间与相应的固化度见表 2。
表 2 动态固化的最大固化速率时间与固化度 Tab. 2 Time of maximal curing rate and de gre e of cure by dynamic curing
β / ( ℃ ·min - 1 ) 最大固化速率时间 / min 最大固化速率固化度 /%
升温速率为 10 ℃ / min 具有较长的反应诱导期所致。
2. 3 固化工艺参数分析
对于固化温度确定,一般采用 t-β 外推法,即温度 t
与升温速率 β 呈线性关系,两者之间符合以下关系 式[15]:
t = Aβ + B
( 6)
将不同的升温速率下的起始温度 ti、峰顶温度 tp、 终止温度 tf 对升温速率 β 作线性拟合,得到 3 条直线 见图 3,得到的线性回归方程如式( 7) —( 9) 。
Study on Curing Be havior of Polye the r Amine / Phe nolic Amine -Epoxy Re sin Syste m with Diffe re ntial Scanning Calorime rtry
不同类型树脂对胶粘剂的影响
不同类型树脂对胶粘剂的影响
1. 胶粘剂的黏性:不同类型的树脂具有不同的分子结构和化学性质,因此会对胶粘剂的黏性产生影响。
某些树脂可以增加胶粘剂的黏度,从而提高胶粘剂的粘附力和持久性。
2. 胶粘剂的硬度:不同类型的树脂对胶粘剂的硬度有不同的影响。
一些树脂可以使胶粘剂变得更硬,从而增加其强度和刚度,适用于一些需要高机械强度的粘接场合。
3. 胶粘剂的耐温性:某些树脂具有较高的热稳定性,可以提高胶粘剂的耐温性能。
这对于在高温环境下需要进行粘接的场合非常重要,能够保证胶粘剂的粘接性能不受温度变化的影响。
4. 胶粘剂的化学稳定性:一些树脂在化学环境下具有较好的稳定性,可以增加胶粘剂的耐腐蚀性和耐化学品性能。
这对于在有腐蚀性物质存在的环境下进行粘接尤为重要。
总的来说,不同类型的树脂对于胶粘剂的性能有着不同的影响,根据具体的粘接要求和使用环境选择合适的树脂类型可以提高胶粘剂的性能和粘结效果。
聚醚与环氧树脂相容性对韧性影响及机理研究
聚醚与环氧树脂相容性对韧性影响及机理研究∗成煦;程文;王海波;杜宗良【摘要】Hydroxy-terminated polypropylene glycol,carboxyl-terminated polypropylene glycol and epoxy-termi-nated polypropylene were used to modifiy epoxy resin.Dynamic mechanical thermal analysis,impact strength and scanning electron microscopy were used to study the modified epoxy resin.The glass transition temperature (Tg )of epoxy resin firstly increased and then decreased as the adding amount of hydroxy-terminated polypropyl-ene glycol increased,and phase seperation appeared.The compatibility increased when carboxyl-terminated poly-propylene glycol was used as modifier,and phase seperation appeared in larger adding amount.Phase separation didn’t exist when epoxy-terminated polypropylene was used.The variation of impact strength of three different modified epoxy resin consisted with the variation of phase seperation of modified epoxy resin.Test results show that the toughness of epoxy resin is enhanced by way of plasticization when adding hydroxy-terminated polypro-pylene glycol and when adding epoxy-terminated polypropylene glycol,the toughness is enhanced by way of in-creasing the flexibility of the crosslinked networks.%分别采用端羟基、端羧基和端环氧基聚丙二醇对环氧树脂进行增韧改性,对改性环氧树脂固化物进行了DMA、冲击性能和冲断面SEM 研究。
有机硅_聚醚胺复合改性环氧树脂合成及性能_张燕
收稿日期: 2014 - 04 - 29; 定用日期: 2014 - 07 - 14; DOI: 10. 13550 / j. jxhg. 2014. 159 基金项目: 佛山市精细高分子及复合材料创新平台( 2011A091000007) 作者简介: 张 燕( 1989 - ) ,女,硕士研究生。联系人: 吕满庚,研究员,电话: 020 - 85232978,E - mail: mglu@ gic. ac. cn。
表 1 有机硅改性环氧树脂的原料投料比 Table 1 Composition of silicone modified epoxy resin
Samples A B C D E
PS / g 0
10 20 30 40
Ep828 / g 100 100 100 100 100
D230 / g 33. 3 30. 8 28. 3 25. 8 23. 3
而与 Ep828,PS 谱图相比,改性树脂在3 3MICALS
第 31 卷
3 600 cm - 1 处出现了明显的—OH 和 N—H 的特征 吸收 峰; 1 000 ~ 1 195 cm - 1 处 的 宽 峰 是 Si—O—C 键发生红移的吸收峰,且 916 cm - 1 处属于环氧基团 特征吸收峰消失,在1 085 cm - 1 处出现了 C—N 伸缩 振动峰。因此,上述分析表明 PS / D230 改性环氧树 脂在此实验条件下固化完全。
1 实验部分
1. 1 原料 二甲基二乙氧基硅烷( AR,玛雅试剂) 、γ-氨丙
基三乙 氧 基 硅 烷 ( 工 业 品,广 州 帝 成 贸 易 有 限 公 司) 、二苯基二甲氧基硅烷( AR,玛雅试剂) 、环氧树 脂 828( 工业品,山东智信化工有限公司) 、聚醚胺类 固化剂 D230( 工业品,上海嘉迪达化工有限公司) 、 二丁基二月桂酸锡( AR,上海凌峰化学试剂有限公 司) 、1,4-二氧六环( AR,江苏强盛功能化学股份有 限公司) 、去离子水( AR) 。 1. 2 过程 1. 2. 1 有机硅树脂的合成
聚醚胺t403与环氧树脂的配比
为了更好地理解聚醚胺T403与环氧树脂的配比对于环氧树脂产品性能的影响,我们需要首先了解聚醚胺T403和环氧树脂各自的特性和作用。
聚醚胺T403是一种多元胺类固化剂,它在固化过程中与环氧树脂发生反应,形成三维网状结构,从而赋予环氧树脂优良的力学性能和耐化学腐蚀性能。
而环氧树脂作为一种重要的工程塑料,在航空航天、船舶、建筑、电子、汽车等领域有着广泛的应用。
聚醚胺T403与环氧树脂的配比对于环氧树脂产品的性能至关重要,它直接影响着产品的固化速度、机械性能、电气性能和耐化学腐蚀性能等方面。
1. 基本概念在讨论聚醚胺T403与环氧树脂的配比对环氧树脂产品性能的影响之前,我们首先需要了解聚醚胺T403与环氧树脂的反应机理。
聚醚胺T403作为一种多元胺类固化剂,其分子中含有多个胺基,可以与环氧树脂中的环氧基发生反应,形成固化网络结构。
而环氧树脂分子中含有环氧基,可以与多元胺类固化剂中的胺基发生反应。
当两者按照一定的配比混合后,在固化过程中会发生胺与环氧基之间的开环反应,最终形成三维网状结构,使得环氧树脂成型固化。
在这一过程中,聚醚胺T403的使用量和配比对固化反应的速度和程度起着至关重要的作用。
2. 配比对固化速度的影响聚醚胺T403与环氧树脂的配比对固化速度有着直接的影响。
一般来说,随着聚醚胺T403使用量的增加,固化反应速度会加快。
因为聚醚胺T403中的胺基与环氧树脂中的环氧基可以形成更多的反应位点,加速固化反应的进行。
然而,配比过高也会导致固化反应速度过快,从而影响产品的成型工艺,甚至使固化反应在搅拌、涂覆或浇注过程中无法完成。
在实际应用中,需要根据具体工艺要求和产品性能需求,合理调整聚醚胺T403的使用量和配比,以获得适当的固化速度。
3. 配比对机械性能的影响聚醚胺T403与环氧树脂的配比对产品的机械性能也有着重要的影响。
一般来说,固化度越高,产品的机械性能越优秀。
而聚醚胺T403的使用量和配比直接影响着固化度。
聚醚胺和环氧树脂配比
聚醚胺和环氧树脂配比
(最新版)
目录
1.聚醚胺和环氧树脂的概述
2.聚醚胺和环氧树脂的配比对材料性能的影响
3.聚醚胺和环氧树脂的配比对材料制备过程的影响
4.聚醚胺和环氧树脂的配比的实际应用
正文
一、聚醚胺和环氧树脂的概述
聚醚胺(PEA)是一种有机化合物,具有优良的柔韧性、耐磨性和耐化学性,广泛应用于涂料、胶粘剂、弹性纤维等领域。
环氧树脂(EP)是一种高性能的聚合物材料,具有高强度、高硬度、高耐热性和良好的电绝缘性,广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料等领域。
二、聚醚胺和环氧树脂的配比对材料性能的影响
聚醚胺和环氧树脂的配比对材料的性能有重要影响。
一般来说,随着聚醚胺含量的增加,材料的柔韧性和耐磨性会提高,但硬度和耐热性会降低。
反之,随着环氧树脂含量的增加,材料的硬度和耐热性会提高,但柔韧性和耐磨性会降低。
三、聚醚胺和环氧树脂的配比对材料制备过程的影响
聚醚胺和环氧树脂的配比对材料的制备过程也有影响。
如果配比不合适,可能会导致材料在制备过程中出现沉淀、凝胶化等问题,影响材料的性能和稳定性。
四、聚醚胺和环氧树脂的配比的实际应用
聚醚胺和环氧树脂的配比在实际应用中需要根据具体需求进行调整。
例如,在制备涂料时,需要提高材料的柔韧性和耐磨性,可以选择较高的聚醚胺含量;在制备复合材料时,需要提高材料的硬度和耐热性,可以选择较高的环氧树脂含量。
环氧树脂与胺类固化剂当量化对固化物性能的影响
作者签名: 江 迎蔓
日期: 兰!望:6:窒
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To investigate the effect of epoxy matrix modulus on the mechanical property of composites,we use 3 different kinds of aromatic amine curing agents DETDA、DDS and DDM with different quantity of them.The
保密论文注释:本学位论文属于保密范围,在上年解密后适用
本授权书。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,适用本授
权书。
作者签名: 垣型竺
导师签名: 王叁团11
日期: 2。垃.6、疹 日期: !!!:』,[
学位论文数据集
中图分类号 论文编号 学位授予单位代码 作者姓名 获学位专业名称 课题来源 论文题目 关键词 论文答辩日期
As an important composite with high specific strength,high specific modulus,good dimensional stability, good precessability and electromagnetic shielding property,CF/epoxy composites was applied in a variety of industria field such as aerospace industry,transportation industry,wind power and oil industry,sports equipments and SO on.Some research declared the compression property of the carbon fiber composites was dependent upon the modulus of the epoxy matrix.But the influence of the matrix modulus on composites has not been investigated systematically yet.
环氧树脂固化剂发白原因
环氧树脂固化剂发白原因
环氧树脂固化剂有很多种类的,最常见的为常温固化的胺/改性胺类固化剂、中/高温固化的酸酐类/咪唑类固化剂、低温固化的硫醇类固化剂等。
通常我们讲的都是常温固化的胺/改性胺类固化剂,又分为脂肪胺脂环胺聚酰胺芳香胺酚醛胺聚醚胺等,胺类固化剂吸潮会在固化剂表面形成一层膜,吸水严重的会产生白色结晶体而失效(例如异佛尔酮二胺吸水),失效是胺吸水后再与空气中的二氧化碳反应形成铵盐而失效。
对于胺类固化剂来讲,微量的水分存在可能能够促进固化反应的进行,但随着含水量的增加固化速度会减慢,固化过程中容易在表面形成铵盐化发白、发粘的现象。
以T31固化剂为例,含水量在5%以下时,与环氧树脂混合时是透明的,固化后胶层表面光泽度是很好的,胶层是透明的;含水量在10%左右调教就会出现发白的现象,固化后胶层表面有发粘现象,胶层是白色的;含水量在15%以上时,调出来是乳白色,固化后表面黏糊糊怎么也干不了。
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随着航空航天和超导技术的发展 ,要求材料有 更宽的工作温度范围 ,因而要求超低温胶粘剂不仅 在超低温而且在高温 ( > 100 ℃) 都要具有良好的粘 接性能[1 ,2 ] 。具有芳杂环结构的聚合物如聚酰亚 胺 、聚苯并咪唑等虽然在低温和高温下都有很好的 粘接性能 ,但是需要在高温高压下固化 ,而且价格昂 贵 ,因而限制了它们作为超低温粘接的应用[3~5 ] 。
环氧树脂粘接性能的影响 以双酚 A 为基体 ,用 m2XDA 和 D2400 混合固 化剂固化 ,在 0~100 %范围内调整固化剂中 D2400 的含量 (体系 2) ,测不同 D2400 含量对应的胶粘剂 粘接性能 ,如图 3 。随着 D2400 含量的增加 ,胶粘剂 的韧性大大增加 ,故胶粘剂室温剥离强度显著增大 。 胶粘剂液氮温度粘接强度随着固化剂中 D2400 含量 的增加而增大 ,而室温粘接强度则在 D2400 质量分 数为 75 %附近达到最大值 , 此后随着 D2400 含量的 增加而降低 。
选用 L Y122CZ 硬铝合金作为被粘材料制备粘 接强度的测试试样和剥离强度的测试试样 ,在制备 试样前对被粘材料进行如下表面处理 :先清洗表面 , 再用丙酮擦洗除油 ,砂纸打磨 ,水洗干净后在 60~65 ℃重铬酸钾溶液中处理 15 min ,用自来水清洗干 净 ,再用蒸馏水清洗 ,烘干 ,在 4 h 内粘接 。 1. 3 力学性能测试
聚醚胺对环氧树脂高低温粘接性能的影响 ZHANJ IE 2004 , 25 ( 4)
聚醚胺对环氧树脂高低温粘接性能的影响
胡小龙 ,黄鹏程
(北京航空航天大学材料学院高分子及复合材料系 ,北京 100083)
摘要 :采用间苯二甲胺和聚醚胺作为混合固化剂 ,研究了柔性链增韧和不同官能度环氧的“混合效应”的协同
Fig. 3 Bonding properties vs. D2400 amount 图 3 D2400 含量与粘接性能关系曲线
由于大多数链段在超低温下都容易被冻结 ,显 示出脆性 ,而柔性聚醚链段在超低温下仍然未被完 全冻结 ,具有一定的运动能力 ,大大改善了胶粘剂的 低温韧性[4 ] ,故随着 D2400 含量的增加 ,液氮温度 下的粘接强度增大 。D2400 质量分数在 0~50 %区 间 ,相对整个体系 D2400 用量少 。D2400 质量分数 为 25 %和 50 %时 ,相对 100 份环氧树脂用量分别为 5. 2 份和 13 份 ,对韧性改善不大 ,故室温粘接强度 变化不大 ;当用量达到 75 %时则为 25. 8 份 ,此时 , 胶粘剂的强度和韧性较好 ,故粘接强度在此附近出 现峰值 ;当固化剂全部为 D2400 时 ,虽然韧性很高 , 但强度和模量大大降低 ,导致内聚强度大幅降低 ,故 剪切强度降低 。聚醚链段的引入使胶粘剂耐热性降 低 ,故 140 ℃粘接强度随 D2400 用量的增加急剧下 降 ,当固化剂中 D2400 质量分数为 100 %时 ,140 ℃ 下胶粘剂已经出现流动从而导致胶层破坏 。
1 实验部分 1. 1 原料
双酚 A 环氧树脂 ( Epon 828) ,SHELL 公司 ;4 , 4’2二胺基二苯甲烷环氧树脂 (A G280) ,上海市合成 树脂研究所 ;间苯二甲胺 ( m2XDA) ,工业品 ,湖南省 长沙市化工研究所 ; 聚醚胺固化剂 ( D2400) , 德国 BASF 公司 ;偶联剂 ( KH2560) ,北京申胜偶联剂厂 。 1. 2 试样制备
将所用环氧树脂 、固化剂和偶联剂按一定配比 混合均匀 ,静置脱泡后即可使用 ,各体系原料用量如 下所示 。固化条件为 :40 ℃×8 h + 60 ℃×16 h 。
体系 1 : 以双酚 A 与 A G280 混合环氧树脂为基 体 ,在0~100 %质量分数之间调整混合树脂中A G280 的含量 ,按计算量加入 m2XDA 固化剂 ,偶联剂用量 为质量分数
的 2 %。 体系 3 :同体系 2 ,但树脂基体换为 A G280 。 体系 4 :树脂基体同体系 1 ,以 D2400 与 m2XDA
混合物 (其中 D2400 质量分数为 75 %) 为固化剂 ,固化 剂用量为计算量 ,偶联剂用量为其质量分数的 2 %。
偶联剂的加入不但提高了胶粘剂的室温性能 , 而且使其耐低温性能也得到了显著的改善 。偶联剂
用量为 2 %质量分数时 ,粘接性能最佳 。 2. 2 混合树脂体系对粘接强度的影响
在树脂基体中引入四官能度 A G280 环氧树脂 , 以 m2XDA 为固化剂固化 (体系 1) ,其粘接性能测 试结果如图 2 所示 。
为表征聚合物分子链段运动情况 ,对该体系进 行了 DM TA 试验 ,所得内耗 - 温度曲线如图 4 所 示 ,随着固化剂中 D2400 含量的增加 ,玻璃化转变温 度 ( Tg) 和低温次级转变 (β转变) 峰温度均向低温方 向移动 ,分别由 110. 9 ℃和 - 52. 8 ℃(D2400 质量 分数为 0) 降至 44. 4 ℃和 - 70. 7 ℃(D2400 质量分 数为 100 %) 。该β转变峰是由体系中羟基与胺基 反应生成的羟基醚基团的链段运动引起的 。在不含 D2400时 ,该链段被刚性的环氧链段包围 ,随着D2400 含量增加 ,链段被越来越多的柔性聚醚链段包围 β, 转变峰温度也越来越低 (如表1所示) ,说明在 - 100~50 ℃温度范围内 ,聚醚链段比环氧链段运动能力要 强 。在 - 150 ℃以上的温度范围内 ,未观察到聚醚 链段自身的β转变峰 ,说明聚醚链段自身的β转变 峰要低于 - 150 ℃,因此需要在更低的温度如液氢 ( - 253 ℃) 或液氦 ( - 269 ℃) 温度进行 DM TA 的测 试 ,而目前的测试技术尚无法达到 。
Fig. 2 Shear strengt h vs. A G280 amount 图 2 A G280 含量与粘接强度的关系
A G280 的加入导致体系交联密度大大增加 ,从 而使胶粘剂的高温强度明显改善 ,当树脂中 A G280 质量分数超过 25 %时 ,其 140 ℃粘接强度甚至超过 了室温强度 ,这可能与胶粘剂在升温和保温过程中 的后固化有关 。胶粘剂室温粘接强度随着树脂中 A G280 含量的增加而略有降低 ,由质量分数为 0 时 的 19. 6 M Pa 降至 100 %时的 16. 9 M Pa ,是原因在 室温下 ,环氧树脂的强度已足够大 ,影响其粘接性能 的主要是其韧性 ,故交联密度增大带来的脆性增加 导致了粘接强度的降低 。
本文采用聚醚胺和间苯二甲胺作固化剂 ,不通
收稿日期 :2004 - 01 - 28 作者简介 :胡小龙 (1979 - ) ,男 ,硕士研究生 。
·20 ·
过附加的化学反应 ,直接将脂肪聚醚链段引入双官 能度环氧 (双酚 A) 和四官能度环氧 (A G280) 树脂体 系中 ,研究柔性链增韧和不同官能度环氧的“混合效 应”的协同作用对环氧树脂的低温 ( - 196 ℃) 、室温 和高温 (140 ℃) 粘接性能的影响 。对胶粘剂低温 、 室温和高温性能的影响因素进行了讨论 ,并通过 DM TA 对低温下聚合物链段运动和 Tg 进行了研究 。
2 结果与讨论 2. 1 偶联剂用量对粘接强度的影响
本实验中所用偶联剂为硅烷偶联剂 KH2560 , 偶联剂的用量对双酚 A 环氧树脂粘接性能的影响 如图 1 所示 (所用固化剂为间苯二甲胺和 D2400 的 混合固化剂 ,其中 D2400 质量分数为 75 %) 。
Fig. 1 Shear strengt h vs. coupling agent amount 图 1 偶联剂用量与粘接强度的关系
剥离强度测试采用浮辊法 ,按照 GB/ T 7122 — 1996 进行 ,加载速率 100 mm·min - 1 。
以上所有力学性能测试均在 M TS 880 材料试 验机上进行 。 1. 4 动态热力学性能分析 (DM TA)
DM TA 试验在 Rheomet ric ScientificTM DM TA Ⅳ仪器上进行 ,升温速率 5 ℃·min - 1 。
剪切强度的测试按 GB / T 7124 —1986 进行 , 加载速率 5 mm·min - 1 。 - 196 ℃下的剪切强度测 试 ,先将试样在液氮中浸泡 15~30 min ,然后完全 浸泡在液氮中进行测试 ;高温剪切强度测试 ,试样先 随试验机上的高温炉缓慢 (10~15 min 内) 升温至 140 ℃,在 140 ℃保温 10 min 后进行测试 。
体系 2 :以双酚 A 环氧为基体 ,以 D2400 和 m2XDA 混合物为固化剂 ,在 0~100 %之间调整固化剂中 D2400 含量 ,固化剂用量为计算量 ,偶联剂用量为质量分数
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聚醚胺对环氧树脂高低温粘接性能的影响 ZHANJ IE 2004 , 25 ( 4)
环氧树脂价格相对较低 ,但是其在低温下的脆 性影响了它作为超低温结构胶的应用[6 ] 。通过脂 肪长链聚醚增韧环氧树脂可以大大增加环氧胶粘剂 的低温韧性[7 ,8 ] ,但是由于端羟基聚醚的低反应性 , 不能直接参加固化反应 ,因此需要通过附加的化学 反应处理才能引入环氧体系 。此外 ,聚醚链段的引 入会降低环氧胶粘剂的耐热性能 。增加环氧树脂的 环氧官能度 ,可以改善环氧胶在高温下的粘接性能 , 但是多官能度环氧的低温脆性使其无法在低温使 用 。近年来的研究发现 ,双官能度环氧 (双酚 A) 和 多官能度环氧 (4 ,4’2二胺基二苯甲烷环氧树脂) 各 自的低温韧性都较低 ,但是将 2 者混合后 ,体系在 196 ℃和 - 269 ℃下的断裂韧性 ( Kq) 都大大增加 , 而且在 2 者比例为 50∶50 时达到最大值[9 ] 。这种通 过不同官能度环氧的“混合效应”为超低温胶粘剂的 研究开辟了一条新的途径 。