環(huán)氧樹(shù)脂復合材料固化劑
環(huán)氧樹(shù)脂復合材料固化劑多采用多元胺,但為了改善多元胺與環(huán)氧樹(shù)脂的相容性,通常對其改性,如酰胺化,或使用聚酰胺和環(huán)氧-多胺加成物,目前環(huán)氧樹(shù)脂復合材料固化劑使用最多的是環(huán)氧-多胺加成物。隨著(zhù)環(huán)氧樹(shù)脂復合材料固化劑生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟和進(jìn)步,水性環(huán)氧樹(shù)脂涂料的用途將越來(lái)越廣泛。
環(huán)氧樹(shù)脂具有優(yōu)異的附著(zhù)性、熱穩定性、耐化學(xué)品性、絕緣性及機械強度等而廣泛應用于涂料、粘合劑及復合材料等各個(gè)領(lǐng)域。常用的環(huán)氧樹(shù)脂因需使用有機溶劑而限制了其在涂料、膠粘劑行業(yè)中的大規模應用。
隨著(zhù)人們對環(huán)境保護要求的日益迫切和嚴格,環(huán)氧涂料的水性化是其發(fā)展的主要趨勢之一,而制備與之匹配的固化劑是環(huán)氧涂料水性化的關(guān)鍵。
本文先用聚乙二醇改性環(huán)氧樹(shù)脂,使其具有親水性,再用二乙烯三胺、三乙烯四胺及四乙烯五胺分別與改性的環(huán)氧樹(shù)脂合成固化劑。并以該固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂乳液復配,檢測它們的性能。
實(shí)驗原料。環(huán)氧樹(shù)脂E-12、E-20、E-44、E-51:工業(yè)級;聚乙二醇(PEG):PEG600、PEG800、PEG1000:分析純;二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)、四乙烯五胺(TEPA)、鹽酸:分析純;乙二醇乙醚:化學(xué)純,;丙酮:工業(yè)級。
水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液。在三口燒瓶中加入計量的聚乙二醇和E-12,水浴加熱至70~80℃,攪拌均勻,再滴加催化劑溶液并在75~85℃溫度下反應2~3h。在反應初期0·5h內,將水浴溫度調至60℃,以移走體系的反應熱。
然后每0·5h取樣一次,測定環(huán)氧基含量至設計值結束反應,得到環(huán)氧樹(shù)脂分散用的乳化劑。將該乳化劑和環(huán)氧樹(shù)脂E-51加入三口燒瓶,加熱至75℃后在較低的轉速下緩慢滴加去離子水,待水加完后再在較高轉速下分散一定時(shí)間,得到要求的水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液。
產(chǎn)品應用:間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴鏈劑HER)是一種對稱(chēng)的芳香族二醇擴鏈劑,它與MDI有著(zhù)良好的配伍性。廣泛應用于混煉型、澆注型、熱塑型的PU彈性體制品。這種材料已經(jīng)被證實(shí)能夠較大限度地維持彈性體的持久性、彈性和可塑性,并把收縮性限制到較小,沒(méi)有污染。同時(shí),該材料除具有芳香族擴鏈的優(yōu)點(diǎn)外,還避免了HQEE在稍微降溫情況下迅速結晶現象的不足,提供了更好的可塑性、撕裂強度、初始強度、邵氏硬度、壓縮變形、斷裂變形以及低收縮性、抗切割、柔韌性好、防滲透性、熔點(diǎn)低、操作方便等特殊優(yōu)點(diǎn)。如鑄輪、密封件、壓制墊、非粘結合輪胎、泥漿管內襯、滑板輪、鞋部件、飲料容器、氨綸以及軟質(zhì)和硬質(zhì)包裝材料等。
包裝儲運:紙板桶,內襯黑色塑料袋;20公斤裝。
化學(xué)名稱(chēng):間苯二酚- 雙(β-羥乙基)醚,間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴鏈劑HER)-固體
商品名稱(chēng):HER(Hydroxyethyl Ether of Resocinol)
固化劑的合成
(1)改性環(huán)氧樹(shù)脂的合成
在裝有冷凝管、溫度計、攪拌和恒壓漏斗的四口燒瓶中加入計量的環(huán)氧樹(shù)脂和聚乙二醇,以乙二醇乙醚作溶劑,水浴加熱至體系溫度80℃后滴加催化劑溶液,使體系在恒定溫度下反應。反應過(guò)程中每0·5h取樣1次,測定環(huán)氧基含量至設計值結束反應。得到改性的環(huán)氧樹(shù)脂。
(2)固化劑的合成
在三口瓶中加入一定量的多乙烯多胺和溶劑,升溫至70℃,攪拌均勻后緩慢加入改性環(huán)氧樹(shù)脂,并及時(shí)移走反應熱。然后保溫反應數小時(shí),再加入一定量的去離子水,攪拌均勻后結束反應。得環(huán)氧樹(shù)脂復合材料固化劑。
水性環(huán)氧清漆的配制
按n(環(huán)氧)∶n(胺氫)=1∶1稱(chēng)取一定量的水性環(huán)氧乳液和固化劑,加入少量的去離子水,較高轉速下加入消泡劑、聚結劑、流平劑和成膜助劑,攪拌幾分鐘,再加入增稠劑,繼續攪拌幾分鐘,得水性環(huán)氧清漆。
耐堿性。取一塊50mm×50mm的試樣,放入20%的NaOH溶液中,觀(guān)察從樣片上開(kāi)始冒泡的時(shí)間,3min內不冒泡為合格。
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