DMP_30对高温固化环氧树脂体系的促进作用

DMP-30对高温固化环氧树脂体系的促进作用

马天信 张多太

(航天工业总公司210研究所,西安市,710065)

摘要 通过差示扫描量热法分析发现,DM P-30对高温固化环氧树脂体系有明显促进作用,加入适量的D MP -30可使体系固化温度降低,固化速度加快。另外还确定了D MP -30的最佳用量。

关键词 环氧树脂 高温固化 差热分析

1 前言

环氧树脂的固化剂种类很多,性能各异。但就固化工艺而言,均希望固化温度低,固化速度快,固化产物性能好。对环氧-酸酐等高温固化体系,往往需加入固化促进剂来降低其固化温度,提高固化速度。DMP-30(2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚)就是常用的促进剂。本文以E -51环氧树脂为粘料,70酸酐,SP 树脂,F 系列固化剂等为固化剂,DM P-30为固化促进剂,通过差热分析(DSC)研究了DM P-30对固化过程的影响。2 实验部分

2.1 原材料及设备

E-51环氧树脂,无锡树脂厂;F 系列耐高温固化剂,使用前配成50%的酒精溶液,蚌埠市耐高温树脂厂;70酸酐;SP 树脂,蚌埠市耐高温树脂厂;DMP-30,上海科帆化工科技有限公司。

CDR-1差动热分析仪,上海天平仪器厂。2.2 DMP-30对环氧-F 固化剂体系的促进作

用

实验配方为:E-51环氧树脂10g ,DM P-300.5g,F-52B 酒精溶液20g 。按实验配方配胶后放置数分钟即进行差热分析,并和在150e 固化2h 后再进行差热分析的结果进行对比,结果分别见图1和图2。对照样配方(即不加DM P-30的配方)实验结果见文献[1]。

图1 E-51/F-树脂体系放热曲线

图2 E-51/F-树脂体系,150e @2h

固化后的放热曲线

由图1可见,固化体系的放热峰在182e 附近,而对照配方的放热峰在230e 左右,即因DMP-30的促进作用使体系的固化温度降低了48e 。图2显示已无明显的放热峰,表明加入DMP-30的体系150e @2h 已固化完全。对照配方则是180e @3h 才能固化完全。因DMP-30的作用使固化温度降

低了30e ,时间缩短了1h 。

2.3 DMP-30对环氧-SP 树脂体系的促进作

用

实验配方为:E-51环氧树脂10g ,SP 树脂7g ,DMP-300.3g 。对照配方为E -51

环氧树脂10g,SP 树脂10g [2]。

研究报告

第20卷第4期

调胶后放置数分钟即测的结果为,固化体系放热峰在160e左右;对照配方是放热峰不明显,仅在250e附近有一个小的放热平台。130e@2h固化后进行差热分析的结果表明,体系已固化完全。对照配方完全固化的条件是: 120e@2h/150e@3h/180e@1h。将二者比较可看出,因DMP-30的作用使固化温度降低了30~50e,固化时间缩短了2~4h。

2.4DMP-30对环氧-70酸酐体系的促进作用

试验配方为:E-51环氧树脂10g,70酸酐7g,DMP-300.3g。对照配方为:E-51环氧树脂10g,70酸酐7g。

配胶放置数分钟即测的结果是,放热峰在146e左右,而对照配方放热峰为215e[2],表明DMP-30使固化温度降低了近70e。

3结果讨论

3.1DMP-30的最佳用量

在E-5110g,F-52B酒精溶液20g的体系中分别加入不同量的DM P-30,测试其促进效果。结果是:DM P-30加入1.5%、2.5%、5%和12%的放热峰分别为222e、192e、182e和153e。即随DM P-30加入量的增加,固化温度依次降低。考虑到DM P-30加入量过高可能对固化产物的力学性能带来不良影响,DM P-30以加入2%~6%为宜。

3.2DMP-30对粘接强度的影响

试验配方含有:E-51环氧树脂,丁腈橡胶, 70酸酐,填料,DM P-30。对照配方除不加DMP-30外,其余均相同。试验结果为:加入DMP-30者剪切强度为33.2MPa,不加DMP-30者为31.7MPa,强度提高了约8%。

4结论

(1)DM P-30对以F树脂,SP树脂,70酸酐为固化剂的高温固化环氧树脂体系有明显的固化促进作用。能使固化温度降低,固化速度加快。

(2)在某些常温固化环氧树脂体系中DMP-30没有明显的促进作用。对于DM P-30的促进作用机理有待于更深入地探讨。

参考文献

1张多太.F系列环氧树脂固化剂的特性.工程塑料应用,1998(2):10

2张多太.多功能环氧树脂固化剂)))SP树脂的初步应用研究.粘接,1991(2):23

(收稿日期:1999-02-08)

The Acceleration of DMP-30on Epoxy System

C uring at Elevated Temperature

M a Tianxin Zhang Duotai

(Institute No.210of the China Aerospace Corporation,Xi,an,710065)

Abstract DSC can be used for analysis the curing process of epoxy resin system,the result shown that,obviously curing acceleration can be obtained by adding DMP-30to the system,i.e, curing temperature can be reduced,curing speed can also be increaced.Optimum content of DMP-30was determined.

Keywords Epox y resin Elevated cure DSC

研究报告

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