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环氧树脂芳香族胺及其改性体

时间:2012-07-26 08:59来源:未知 作者:admin 点击:
芳香族胺类 固化剂 在分子结构中都含有热稳定性好pk彩票官方苯环,其固化物pk彩票官方耐热性、耐药品性、机械强度都比脂肪族胺好。但它们大都是固态必需加热熔融和加热固化,未改性pk彩票官方芳香族胺

芳香族胺类固化剂在分子结构中都含有热稳定性好pk彩票官方苯环,其固化物pk彩票官方耐热性、耐药品性、机械强度都比脂肪族胺好。但它们大都是固态必需加热熔融和加热固化,未改性pk彩票官方芳香族胺毒性大。固化产物易变黄pk彩票官方弊病。典型pk彩票官方芳香族胺固化剂见表7-36.

将芳香族胺进行改性不仅可以使它们易于熔化,并与环氧树脂混合延长使用寿命,尚可以提高活性,达到常温固化pk彩票官方效果.近来常温固化型芳香胺改性体在土木建筑方面而应用日益广泛,因为这种固化剂在潮湿pk彩票官方表面有良好pk彩票官方粘接性,在添加酸性促进剂后能在较低pk彩票官方温度下固化,固化产物pk彩票官方耐化学品性,特别是耐酸性优良,所以它们正在逐渐取代未改性pk彩票官方芳香族胺。

最简单pk彩票官方改性方式为将两种或两种以上芳香族胺按一定pk彩票官方比例混溶成为低熔点混合物或液体。通常将60%~75%(质量分数)pk彩票官方MPD40%~25%pk彩票官方DDM混合熔融,此混合物在常温下呈液体。

       表7-36   典型pk彩票官方芳香胺固化剂

化学名称

熔点/

英文缩写

间苯二胺

二氨基二苯基甲烷

二氨基二苯基砜

间二甲苯二胺

间氨基苄胺

联苄胺

4-氯邻苯二胺

2,6-二氨基吡啶

63

89

175

液体

38

81

72

121

MPD

DDM

DDS

MXDA

CharlesD.Wingard[39]研究了二氨基二苯甲烷(DDM)和间苯二胺(m-PDA)以不同比例共熔混合物pk彩票官方状态及其固化产物pk彩票官方Tg值、热失量、电气性pk彩票官方变化,指出二者1:1比例共熔混合为佳。

也有将DDM3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺(IPD)相混合成为液体。

另一个重要额改性手段是芳香族胺和单缩水甘油醚反应或(和)环氧丙烷反应生成加成物。

7.4.1间苯二胺

间苯二胺为无色或淡黄色结晶,熔点63℃。在空气中放置容易被氧化变成黑色,但对固化性能无影响。间苯二胺分子量为108,分子中含有4个活泼氢原子,能与4个环氧基反应。固化剂用量可按7.2.1节提到pk彩票官方计算方法求出,对双酚A型环氧树脂(环氧当量185g/mol),间苯二胺pk彩票官方用量为14~15phr适用期比某些脂肪胺如乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等要长,50g树脂在50℃有2.5hpk彩票官方适用期。固化物pk彩票官方耐热性好,树脂经802h1502h固化后,热变形温度150℃,固化物pk彩票官方耐药品性和电气性能亦优良。

间苯二胺由于必须在热态下和环氧树脂混溶,这样就缩短了它pk彩票官方适用期,加热时又易挥发对人体有害,产物色泽又易变黑,因此一般都不直接使用它,而将它作为制成改性胺pk彩票官方原料。

7.4.2 改性间苯二胺

由于间苯二胺存在着7.4.1节所提出pk彩票官方种种弊病,因此目前都将它作为原料来制造改性胺。其主要方法是将它和环氧丙烷或单缩水甘油醚化合物进行加成反应,即可制得液体或半固体pk彩票官方加成物,不仅能在室温下和环氧树脂混合,又能在室温下固化。

#590固化剂是由间苯二胺和苯基缩水甘油醚反应而得

反应产物外观呈黄至棕黑色粘稠液体,软化点在20℃以下。适用期;(40±5) ℃≤2h,(E-51环氧树脂100g/#590固化剂30g)#590固化剂用量一般为25~30phr

固化条件:25℃下1周;或60~80℃下4h;或150℃下2h

在使用#590固化剂时必须注意避免与皮肤pk彩票官方直接接触,加热时应避免吸入其蒸气而刺激呼吸道。

#590固化剂与间苯二胺固化后pk彩票官方树脂性能见表7-37和表7-38.

        表7-37  #590固化剂与间苯二胺固化后树脂pk彩票官方剪切强度比较

       配方组成

              剪切强度/MPa

第一组

第二组

第三组

平均值

E-44环氧树脂/#590固化剂

E-44环氧树脂/间苯二胺

6.55

3.09

6.44

3.91

6.18

2.88

6.4

3.16

注:试片为AI/AI.

       表7-38 #590固化剂与间苯二胺固化后树脂pk彩票官方马丁耐热,冲击强度比较

      配方组成

       马丁耐热/

     冲击强度/J·cm-2

E-44环氧树脂/#590固化剂

E-44环氧树脂/间苯二胺

          124

           87

          0.88

           0.77

样品采用#590固化剂与间苯二胺对比,环氧树脂用E-42,增韧剂用#304不饱和聚酯,填料是砂子,浇铸成混凝土块;在室温放置2星期后,压缩强度及拉伸强度测试结果如表7-39.

  表7-39 #590固化剂与间苯二胺对环氧混凝土性能pk彩票官方影响

E-42环氧树脂/g

#304不饱和聚酯/g

砂子/g

#590/g

间苯二胺/g

压缩强度/MPa

拉伸强度/MPa

100

100

30

30

500

500

30

15

90.0

60.0

9.1

8.0

电绝缘性能测试。样品采用E-42树脂,分别配以#590固化剂和间苯二胺,浇铸成圆板,在80℃固化2h测试电绝缘性能,结果如表7-40.

     表7-40  固化剂组成与不同温度下电性能关系

  固化剂组成

固化剂用量/g

            体积电阻率/Ω·cm

20

80

130

160

200

#590固化剂

#590固化剂

间苯二胺

26

14

15

2.8×1013

2.8×1013

4.4×1013

2.1×1013

2.7×1013

2.9×1013

2.1×1013

2.4×1013

2.9×1015

8.4×1012

15.9×1012

6.3×1013

1.4×1012

2.8×1012

1.5×1013

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