环氧树脂/酸酐固化剂体系的热性能研究

在使用传统酸酐固化剂Me-THPA(甲基四氢苯酐)的基础上,加入PA(邻苯二甲酸酐)或PMDA(均苯四甲酸酐),通过改变酸酐固化剂比例制备了高温固化EP(环氧树脂),并探讨了不同类型和比例的混合酸酐固化剂对EP固化产物耐热性的影响。研究结果表明:Me-THPA固化EP体系的耐热温度为116.99℃,Me-THPA/PA固化EP体系的耐热温度为134.63℃,Me-THPA/PMDA固化EP体系的耐热温度为283.73℃;Me-THPA/PMDA固化EP体系的耐热性相对最好,其耐热温度比Me-THPA固化EP体系提高了142.53%。     

新型潮湿表面用固化剂的合成

以间苯二甲胺(MXDA)和环氧氯丙烷(ECH)为原料,在物料物质的量比(MXDA/ECH)为2.1/1,反应温度为60℃,反应时间为2.5 h的工艺条件下合成环氧-胺加成物。然后与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)反应,端胺基-多胺加成物与DMF的物质的量的比为1∶2.4,温度为110℃;最后用单环氧化合物封掉多余仲胺生成了一种新型可潮湿固化的固化剂(H-APMD)。对合成条件进行了优化。采用红外光谱法确定了分子结构。采用热重分析研究了涂膜的性能。结果表明,该固化剂是一种优良的潮湿固化固化剂。     

聚硅氮烷/环氧树脂固化体系的研究

研究了聚硅氮烷(PSN-1)/双酚A型环氧树脂固化体系的固化温度、PSN-1用量对固化速度的影响;并利用热重分析(TGA)研究了PSN-1用量对固化树脂高温残余质量分数的影响,对固化机理进行了初步探讨.结果表明,PSN-1可作为双酚A型环氧树脂的高温固化剂,在170～180℃范围内、PSN-1用量为20～50份时,均可有效固化双酚A型环氧树脂;采用PSN-1固化的环氧树脂的初始失重温度略低于采用三乙烯四胺(TETA)固化的环氧树脂,但在800℃时的残余质量分数均远远高于采用TETA固化的环氧树脂;且随着PSN-1用量的增加,环氧树脂的高温残余质量分数也增加.     

铜粉/环氧树脂导电胶的制备工艺性能研究

以硅烷偶联剂(KH-550)改性的微细铜(Cu)粉为导电填料、环氧树脂(EP)为基体、乙二胺为固化剂和无水乙醇为溶剂,制备了Cu粉/EP导电胶。研究结果表明:当w(改性Cu粉)=50%(相对于导电胶质量而言)时,EP导电胶的性价比相对最高;当m(EP)=5 g、m(无水乙醇)=1 g、搅拌时间为20 min、固化温度为80℃和固化时间为1 h时,Cu粉/EP导电胶的固化效果相对最好。     

钝化2-乙基-4-甲基咪唑/环氧树脂低温固化体系研究

测定了三种α-甲基丙烯酸钝化2-乙基-4-甲基咪唑固化环氧树脂(EP)体系的凝胶时间及固化反应放热曲线,制定了EP固化体系的固化工艺条件,并对这三种EP固化体系的室温(20℃)储存特性及其浇铸体的综合性能进行了比较。结果表明:这三种EP固化体系均可在80℃时快速固化,浇铸体的固化工艺条件为80℃/4 h;当m(E-51)∶m(Eg-031)∶m(固化剂)=25∶25∶2时,EP固化体系预浸料具有最长的储存期(15 d),是综合性能优良的低成本复合材料制造用基体树脂,其弯曲强度、弯曲模量、冲击强度和热变形温度分别为109.3 MPa、3.0 GPa、7.76 kJ/m2和125℃。     

改性双氰胺衍生物环氧固化剂的制备及性能研究

分别采用环氧丙烷、环氧丙烷丁基醚(501)和环氧树脂(EP)对双氰胺(DICY)进行改性,制备了一系列新型的改性DICY衍生物作为EP固化剂,并对改性DICY/EP固化体系的性能进行了初步研究。结果表明:当反应温度为95～105℃、n(DICY)∶n(环氧丙烷)=1∶1.1和n(DICY)∶n(501)=1∶1.3时,环氧丙烷改性DICY(反应3.0 h左右)和501改性DICY(反应3.0～4.0 h)的收率较高;EP改性DICY的最佳反应条件为反应温度105℃左右、反应时间4.0 h左右和n(DICY)∶n(EP)=1∶1.3。环氧丙烷(或501)改性DICY在室温时具有一定的潜伏性,与EP的相容性得到明显改善,并且其固化体系的起始放热温度比DICY体系降低了近40℃(或30℃);EP改性DICY具有较好的潜伏性(与DICY相当),并且极易溶于EP中,但其固化体系的起始放热温度稍低于DICY体系。     

新型快速固化环氧树脂胶粘剂的制备及性能

以己二酸、多胺(如二乙烯三胺、三乙烯四胺或多乙烯多胺等)为原料,采用熔融缩聚法合成了3种低黏度、低毒性且可室温固化的环氧树脂(EP)胶粘剂用聚酰胺固化剂(PA1、PA2或PA3)。探讨了固化剂含量对EP胶粘剂的固化速率和粘接性能等影响,并采用单因素试验法优选出EP/固化剂的最佳配比。结果表明:EP胶粘剂的固化速率和剥离强度依次为EP/PA1胶粘剂>EP/PA2胶粘剂>EP/PA3胶粘剂;当m(PA1):m(EP)=0.6:1.0、w(促进剂)=1.0%(相对于EP质量而言)、固化温度为80℃和固化时间为60min时,相应胶粘剂的适用期较长,并且加热后能快速固化,而且用该胶粘剂制备的包封膜经处理后,其综合性能良好,可满足柔性印刷电路板(FPC)的生产要求。     

曼尼希改性三乙烯四胺固化剂的合成及性能研究

对三乙烯四胺(TETA)环氧树脂固化剂进行了曼尼希(Mannich )改性及其固化性能的研究.实验结果表明:曼尼希固化剂最佳合成条件为n(TETA):n(苯酚):n(甲醛)=1.5:1:1,反应温度为80℃,反应时间4h,可制备出具有合适的黏度、适中的胺值以及游离酚含量小于5%的改性环氧树脂固化剂;其比未改性的三乙烯四胺有优异的物理化学性能和环保性能.固化剂与水不互容,不能与乳化环氧树脂互容,可用无水乙醇作为溶剂,得到良好的效果.     

环氧树脂类导电性粘接剂

<正> ァィコ开发了固化温度为70—80℃的环氧类导电性粘接剂(EP—801)。 以前的环氧树脂类导电性粘接剂必须经过150℃左右、几十分钟的热处理,几乎不与塑料基材相适应。但(EP—801)对所有的基材都能处理,经80℃/15min的热固化处     

非等温DSC法研究环氧树脂固化反应动力学过程

采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究了环氧树脂(EP)体系的固化过程,并采用Kissinger方程、Crane方程和T-β(温度-升温速率)外推法计算出该EP体系固化反应的动力学参数和固化温度。研究结果表明:当m(EP)∶m(填料)∶m(固化剂)∶m(促进剂)=100∶30∶90∶0.4时,EP体系固化反应的表观活化能为78.90 kJ/mol、指前因子为2.58×109min-1和反应级数为0.914,其最佳固化条件为"从室温升温至92℃(开始凝胶)→继续升温至140℃(恒温固化)→最后升温至169℃(进行后固化处理)"。     

适用于低温固化的低黏度高强度环氧树脂结构胶

以碳酸丙烯酯(PC)为活性稀释剂、自制增韧型421固化剂/快固型DETA(二乙烯三胺)固化剂作为复合固化剂,制备环氧树脂(EP)结构胶。研究结果表明:当m(EP)∶m(PC)∶m(421)∶m(DETA)=100∶20∶24∶6.0时,EP结构胶的初始黏度(60 mPa.s)相对较低,其强度和韧性俱佳(拉伸强度为45 MPa、压缩强度为70 MPa和钢/钢剪切强度为12.0 MPa);该EP结构胶可低温固化(5℃或常温固化7 d后的拉伸强度基本一致),也是一款适用于冬季施工的低黏度高强度EP结构胶。     

含有潜伏性催化剂的环氧树脂/酸酐体系的研究

使用固态聚胺与疏水性微粒子WS-12制备出一种潜伏性催化剂,评价了该催化剂在环氧树脂/甲基六氢苯酐固化体系中的催化固化作用。在25～50℃的范围内本固化体系长时间黏度变化平稳,而在150℃以上时具有高效的催化效果,显示出该催化剂具有优异的潜伏功能。该催化固化体系能适合于各种黏度的环氧树脂,当使用一种低黏度环氧树脂时,即m(环氧树脂6002):m(甲基六氢苯酐):m(潜伏性催化剂)=100:70:3时,其固化物显示出最佳的力学性能。     

后处理温度对EP/CF复合材料拉伸性能影响

采用模压成型工艺和拉挤工艺制备了加捻碳纤维增强环氧树脂(EP/CF)复合材料,利用微机控制电液伺服万能试验机和扫描电子显微镜研究了不同后处理温度对EP/CF复合材料的拉伸性能和断面微观形貌的影响。研究表明,相对于高温后处理下的EP/CF复合材料,室温后处理下的EP/CF复合材料的拉伸强度较优,其拉伸强度接近890 MPa;而随着后处理温度的升高,EP/CF复合材料的截面和表面显微硬度值呈先上升后下降趋势,当后处理温度为150℃时,其硬度值最优。随着后处理温度的上升,样品的断面形态由撕拉态变为剪切状态,整个断面转变为脆性断面,EP与CF之间的界面变差。较优后处理工艺为低温后处理;同时,常温固化剂下的EP和CF体系选择后处理工艺优化时,后固化温度应接近固化体系温度进行优化处理。     

Synthesis and characterization of emulsion‐type curing agent of water‐borne epoxy resin

Self‐emulsified water‐borne epoxy curing agent of nonionic type was prepared using triethylene tetramine (TETA) and derivative of epoxy resin as a capping agent, which was synthesized by liquid epoxy resin (E51) and polyethylene glycol (PEG), and the curing agent possessed emulsification and curing properties at the same time. The curing agent with good property of emulsifying liquid epoxy resin could be obtained under the condition of the molar ratio of PEG : E51 : TETA as 0.8 : 1 : 3.5 at 80°C for 5 h. The mean particle size of the emulsion liquid was about 220 nm with the prepared curing agent and epoxy resin at the mass ratio of 1 : 3. The structure of the emulsion‐type curing agent was confirmed by FTIR and ¹H NMR spectra, and the mechanism of cured film formation was also analyzed by SEM photographs. The cured film prepared by the emulsion‐type curing agent and epoxy resin under ambient cure conditions showed good properties even at high staving temperature. This study provides useful suggestions for the application of the water‐borne epoxy resins in coating industry. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 130: 2652–2659, 2013     

高温固化环氧树脂胶粘剂的研究

以酚醛环氧树脂(F-51)、不同种类的固化剂和填料等为主要原料,配制不同的EP(环氧树脂)双组分复合材料修补用胶粘剂。采用单因素试验法优选出制备EP胶粘剂的较佳工艺条件。结果表明:当m(F-51)∶m(固化剂PA651)=100∶55、m(气相白炭黑)∶m(高岭土)=15∶80时,制成的EP双组分胶粘剂可在较高温度(室温/1 d→170℃/1 h)条件下固化,其剪切强度为13.8 MPa、压缩强度为85.1 MPa和压缩模量为5.7 GPa,并且其凝胶时间较长、流动性控制性较好、耐介质浸泡性和操作方便性俱佳,完全满足复合材料修补用胶粘剂的使用要求。     

端脂肪氨基聚醚/环氧树脂胶粘剂的固化工艺研究

以端脂肪氨基聚醚(AATPE)作为环氧树脂(EP)的固化剂,制备出一种高强度、高韧性的EP胶粘剂。采用动态差示扫描量热(DSC)法和凝胶化理论模型研究了AATPE/EP胶粘剂体系的固化反应特点,并对其固化工艺进行了优化。结果表明:AATPE/EP体系的最佳固化工艺条件为"50℃/6 h→100℃/2 h";在最佳固化工艺条件下制备的固化产物,其固化度为97.14%,并且其力学性能优异。     

次中温环氧树脂固化剂(8104)的性能研究

本文研究了一种次中温环氧树脂固化剂（８１０４）的工艺性及其固化物的性能。试验结果表明：８１０４固化剂可在５０－８０℃下固化环氧树脂;与环氧树脂的混合物在室温下的适用期大于１０ 小时;固化物具有极好的韧性、良好的耐湿热性能和力学性能。因此,８１０４可用于大面积和大体积的环氧树脂固化施工,也可作为模具树脂、涂料及结构材料的固化剂。     

高温快速固化高相对分子质量韧性环氧树脂研究

采用己二酸和对苯二酚对液态低Mn(相对分子质量)的EP(环氧树脂)进行扩链改性,合成了含柔性链段的高Mn固体EP。采用差示扫描量热(DSC)法对韧性EP/酚类固化剂体系的反应活性和固化反应动力学进行了研究。结果表明:韧性EP的环氧值(0.165)和软化点(77℃)均高于市售EP,其反应活性较高(140℃时凝胶时间仅为79 s,200℃时凝胶时间已缩短至16 s),并且韧性EP因软化点较高而不会结块,故其完全满足防腐粉末涂料高温快速固化的使用要求。采用Kissinger法、Ozawa法和Crane法等计算出该固化体系的反应活化能为73.10 kJ/mol,反应级数为0.932。     

水性环氧固化剂的制备研究

文章采用环氧树脂E-44和聚乙二醇400为原料合成改性环氧树脂,然后与三乙烯四胺反应制备水性环氧固化剂.研究表明：改性环氧树脂与三乙烯四胺质量比为2∶1,反应温度为60℃,反应时间为2h,制备的水性环氧固化剂性能优良.