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环氧树脂快速成型固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-7-15 12:05:02
本文介绍环氧树脂快速成型固化剂

快速成型是复合材料应用于汽车零部件的关键制造技术,环氧树脂快速成型固化剂是实现热固性树脂基复合材料快速成型的基础。

本文以开发中温快速固化环氧树脂体系为目标,研究了以咪唑衍生物为主体固化剂的环氧体系固化特性,考察了固化剂种类和固化工艺对固化速度及固化物性能的影响。结果表明,通过优化组份比例、用量和固化工艺,在保证浇注体固化放热适中、较佳力学性能的同时,可以在6min左右完成固化。

轻量化技术是汽车行业发展的关键技术之一,而先进轻量化材料技术是汽车轻量化的基础和前提[。以碳纤维为增强体的树脂基复合材料是轻质高强材料的杰出代表,具有高比模、高比强、耐疲劳、耐腐蚀、整体成型以及可设计强等诸多优良特性,综合性能超过铝合金和高强度钢,是理想的汽车用轻量化材料。

但是,先进复合材料较低的成型效率和高昂的成本使其在汽车工业的批量化应用遇到了极大的挑战。要实现先进复合材料在汽车领域的规模化应用,必须解决成型效率和成本的问题。已有报道,国外公司采用快速固化树脂体系和快速注射工艺,实现了热固性树脂基复合材料成型周期的大幅度缩短,将固化时间缩短至5min以内,并制备了复合材料一体式车架,整个成型周期10分钟,图1是该成型过程的时间分布。

该快速固化树脂体系是以2-甲基咪唑为固化剂,环氧树脂为基础树脂,并添加小分子醇类物质作为链转移剂,以降低反应初期的粘度,延长适用期。该项技术使得复合材料用于汽车零部件的高效制造成为可能。

咪唑类衍生物是一种叔胺类化合物,广泛用作环氧树脂固化剂,具有阴离子醚化聚合的反应机理。

众多学者研究了咪唑类化合物与环氧树脂的固化行为,发现咪唑衍生物种类、用量和固化温度等因素对固化速度均有较大影响,而且在众多咪唑衍生物中,2-甲基咪唑具有较快的固化速度。本文从缩短固化时间和改善固化质量出发,以2-甲基咪唑为主固化剂,并添加胺类固化剂,研究了环氧树脂体系的固化特性和快速固化的可能性,为汽车用复合材料技术的发展奠定材料基础。



二乙基甲苯二胺(DETDA)

本产品产量:60吨/月

发货港口:上海港

价格报价有效期:15天

进仓时间:15天内(商检报关)

出口权限:本公司自营进出口权


实验材料与设备实验材料:2-甲基咪唑;环氧树脂E-51;胺类固化剂,自制;固化促进剂,自制。T700单向织物。

实验设备:力学试验机,BH315-T01温度场采集系统;DSC1型示差扫描量热分析仪。

分析固化反应一般伴有明显的放热效应,差示扫描量热分析是研究固化过程的有效方法。为保证分析结果的准确性,取样量控制在10mg左右,氮气气氛保护,并对仪器进行温度校正。

浇注体固化过程温度测量及试样制备制备了弯曲性能测试用树脂浇注体,首先在30℃下抽真空10min,静置10min,然后将树脂浇入已经升温至约60℃的模具中,置于已经升温至120℃的压机模板上。

用BH315-T01温度场采集系统监测树脂固化过程的温度变化情况。试样尺寸为80mm×10mm×4mm。1.2.3浇注体性能测试按照ISO178:2001标准测试浇注体的弯曲模量和弯曲强度。

在三聚体固化剂的合成后期是通过检测NCO含量、黏度、游离TDI含量来确定反应的终点,当检测的指标达到预定值,就必须加入阻聚剂终止反应。用作三聚体阻聚剂的多为磷酸、苯甲酰氯和对甲苯磺酸甲酯等。阻聚剂的用量需通过实验来确定,本实验选择的终止剂为苯甲酰氯,通过苯甲酰氯不同添加量的梯度实验,所得的样品贮存稳定性合格即可确定配方中阻聚剂的用量。

经脂肪酸改性的低游离TDI三聚体固化剂,游离TDI含量满足国标的要求,减少了对环境的危害,并且具有更好的成膜性能及使用广泛性。

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