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改性脂环胺类环氧树脂固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-6-25 16:22:19
本文介绍改性脂环胺类环氧树脂固化剂

改性脂环胺类环氧树脂固化剂对环氧树脂性能有着很大的影响,本文合成了一种改性脂环胺类环氧树脂固化剂,探讨了合成工艺条件与改性脂环胺类环氧树脂固化剂性能的关系。合成的固化剂用于配制环氧树脂建筑结构胶,胶粘剂的综合性能良好,能满足GB50367)20065混凝土结构加固设计规范6对结构胶的要求。

作为环氧树脂的一个重要应用领域)))建筑结构胶粘剂,相关的国家标准中对环氧树脂胶粘剂的性能提出了较高的要求,而且很多指标都是强制性的。

本文合成了一种改性脂环胺类环氧树脂固化剂,应用于建筑结构胶,综合性能良好,完全能够满足国家强制性标准GB50367)20065混凝土结构加固设计规范6对结构胶的要求。

实验主要原料及设备。脂环族多元胺,工业品;丙烯腈,工业品;双酚A型液态环氧树脂;环氧树脂增韧剂,自制;无机填料,工业品;助剂,工业品;万能材料试验机;湿热老化试验箱。

固化剂的合成。在三口烧瓶中加入计量的脂环胺,开动搅拌,常温滴加丙烯腈,滴加完后升温继续反应,定期测试反应液的胺值,直至胺值稳定,降温出料。

胶粘剂的配制及性能测试。将增韧剂、填料、助剂等加入到环氧树脂中搅拌均匀,得到胶粘剂的甲组分;将填料、助剂等加入到合成好的固化剂中搅拌均匀,得到乙组分。甲乙组分按一定质量比配胶。

参照GB/T2794)1995测试固化剂的黏度;分别在4e和-16e的环境(冰箱)中测试固化剂的抗冻性;参照GB/T7123.1)2002测试胶粘剂的适用期;参照GB/T7124)1986测试胶粘剂的剪切强度;参照GB/T6329)1996测试胶粘剂的对接接头拉伸强度;参照GB/T2567)1995、GB/T2568)1995、GB/T2569)1995测试胶粘剂的本体性能。

脂环胺的氰乙基化。脂环族多元胺类化合物作为固化剂在建筑结构胶上应用存在以下缺点:1易与空气中的二氧化碳成盐,或吸收潮气泛 白;o常温下与环氧树脂固化不完全;结晶温度高,抗冻性差。

但由于分子结构中含有刚度较高、稳定性较好的脂环(五元环或六元环),使得环氧树脂固化产物力学性能优良。用丙烯腈改性脂环胺(本文中的脂环胺含有五元环),目的在于克服以上缺点和保留优点的同时,引入粘接性能良好的氰基。



二乙基甲苯二胺(DETDA)

本产品产量:60吨/月

发货港口:上海港

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胺与丙烯腈的反应,称氰乙基化反应或迈克尔反应(M-ichaelreaction),反应式示意如下: H2N)R)NH2+CH2=CHCNvH2N)R)NHCH2CH2CN 式中 R代表五元环。反应机理是胺的活泼氢和丙烯腈的A、B不饱和双键发生亲电加成反应。

反应温度与时间。脂环胺与丙烯腈的加成是一个强烈的放热反应,要控制好丙烯腈的滴加速度和反应液的温度。滴加丙烯腈时的温度应控制在30e以下,滴加完丙烯腈后,为使反应完全,升温至70~80e,继续反应一段时间。在一定反应温度(75e)和反应物物质的量比为1B1条件下。

当反应进行到4h左右时,反应液的胺值已趋于稳定,反应已基本完成。 反应物物质的量比与固化剂抗冻性能的关系 未改性的脂环胺在10e左右就会结晶变成固态,经氰乙基化后其抗冻性能得到改善。

n胺Bn腈过高(超过2),所合成的固化剂在冷冻条件下会结晶,可能是由于氰乙基化不完全所致;比值过低(小于1),固化剂在低温下也会结晶,结晶原因有待于进一步研究。

反应物物质的量比与胶粘剂的适用期 单纯的脂环胺与环氧树脂配合,常温下适用期较长(超过6h),但固化不完全。氰乙基化后的脂环胺与环氧树脂配合,适用期相对缩短,但无需加温就能固化完全。

改性后胺值显著下降,适用期却明显缩短,看来在氰乙基化的体系中,胺值与固化剂对环氧树脂的反应速度并不呈正比关系(即胺值越高,固化速度越快);颜色加深,不是氰乙基化产物本身的颜色,而是原料中某些少量有机杂质在高温下的副反应所致。

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