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改性环氧树脂所制备的固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-6-29 17:10:17
本文介绍改性环氧树脂所制备的固化剂

以PEG800为原料合成改性环氧树脂所制备的固化剂复配乳液固化成膜后的耐碱时间最长,复配乳液的沉淀量也比较少。而PEGl000的耐碱性能要弱于前者,这是由于聚乙二醇链段变长造成交联密度降低所致。

改性环氧树脂所制备的固化剂中聚乙二醇相对分子质量的影响。以不同相对分子质量的聚乙二醇与E一51按质量比2.4:1的比例合成改性环氧树脂。

PEG600耐碱时间较短,复配乳液也有较多沉淀。这是因为固化性能的好坏不仅取决于固化剂交联密度的大小,与固化剂乳化能力的大小也有关系。

采用较小相对分子质量的聚乙二醇为原料合成的改性环氧树脂制备的固化剂分子结构中亲水链段较短,乳化能力较差,因而复配乳液的沉淀也较多。

又由于固化剂乳化能力不足,会使得复配乳液体系粒径较大,影响固化时成膜的致密性,从而造成耐碱性下降。因此,采用E-51和PEG800为原料合成改性环氧树脂。

原料配比的影响。当原料配比为2.4:1时合成改性环氧树脂所制备的固化剂复配乳液固化成膜后的耐碱时间是最长的。而当配比为2.8:1时其耐碱性能有所降低,同时复配乳液的沉淀也较多。这是由于当配比较大时环氧树脂过量较多,最终合成的固化剂乳化能力不足所致。当原料配比为2:1时合成改性环氧树脂所制备的固化剂复配乳液固化成膜后具有较好的耐碱性能,并且复配乳液的稳定性也较好,但是考虑到副反应的存在会消耗掉一部分环氧基团,从而使得2:1配比下可能会有少量的聚乙二醇未能完全反应。因而选用的配比作为合成改性环氧树脂的最佳原料配比。



二乙基甲苯二胺产品物理指标

外观(室温下): 淡黄色至棕色透明液体

沸点,(℃): 308

密度(g/cm3)at(20℃): 1.02

凝固点(℃): -8

闪点,TCC,(℃): 135

粘度,Cps at(20℃) 280

(25℃) 155

异氰酸酯当量: 89.5

环氧树脂当量: 44.3


多胺对固化性能的影响。以不同的多乙烯多胺与环氧树脂反应合成固化剂。以TEPA为原料时,反应过程中发生凝胶现象,这是由于TEPA含有较多仲胺基,反应时支化程度过高,生成了网状交联结构。以TETA为原料合成固化剂配制的涂料涂膜耐碱时间比DETA要长,这是因为TETA比DETA多1个仲胺基,所合成的固化剂交联密度要高于DETA,从而使固化后涂膜的耐碱时间要长。

红外光谱。采用德国布鲁克光谱仪器公司Vector22型傅里叶红外光谱仪测定。

改性环氧树脂的合成。环氧树脂相对分子质量的影响。分别以E-51和E-44与PEG800按质量比2·4∶1的比例合成改性环氧树脂,E-51的耐碱性优于E-44,这是因为原料相对分子质量越大,其对应固化剂交联密度就会越低,成膜致密性也相应越低,从而其耐碱性能也越差。

反应温度对固化性能的影响。不同反应温度对三乙烯四胺与改性环氧树脂反应过程或所得固化剂的耐碱时间的影响。

80℃下反应体系会产生凝胶,这是因为反应温度升高使胺基上的氢和环氧基的反应活性升高,使得部分位于链段中间的仲胺基参与反应,支化程度大大增加,形成交联网状结构,从而出现凝胶。

反应时间的影响。反应0.5 h时,由于反应不充分,用所得固化剂配制的涂料涂膜耐碱时间较短,用反应2 h和反应4 h所得固化剂配制的涂料涂膜的耐碱时间相差不大,再结合图1,为节省时间,选择合成固化剂的时间为2 h。

环氧树脂、改性环氧树脂及固化剂的红外谱图可以看出,在3420 cm。附近固化剂有一个非常宽的吸收带,这是伯胺伸缩振动吸收带矽(NH:)与缔合的羟基伸缩振动吸收带矽(0一H)重叠的结果。三种化合物均在1612 cm。1处均有一个明显的芳环骨架振动吸收带。在829 cm。处,从E一51、改性环氧树脂至固化剂有一个逐步减弱的吸收带,这是环氧基反对称振动吸收带,由于环氧基不断被消耗,所以其强度逐步减弱(其中固化剂是以三乙烯四胺与改性环氧在70℃下反应合成的)。

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