环氧树脂固化工艺及其固化剂研究

2022-09-10

必须被添加到环氧树脂固化剂时, 固化反应并在一定条件下, 所得到的三维网络结构的产物, 将显示出各种优良性能, 环氧树脂材料已经成为使用中的实际值。环氧树脂潜伏性固化剂通常是通过物理和化学方法, 共同使用的硫化活性低, 高温固化剂加以改进, 主要采取以下两种改进方法:

首先, 一些高反应性反应的固化剂和贮存稳定性差的封闭, 钝化;

第二, 一些贮存稳定性和固化剂的反应性低, 提高反应性, 激发。最终固化剂加入到环氧树脂在室温下在一定时间内的保存稳定性, 同时使用反应性固化剂的释放通过光, 热等的外部条件, 以实现环氧树脂的目的快速固化。

1 实验部分

1.1实验用药品及仪器设备

实验方案:

1.2 实验流程

环氧树脂与改性剂按一定的比例, 随后搅拌, 在60 摄氏度混合水浴, 然后将泡沫泵在真空炉中, 随后在铸造模具中, 在干燥箱中, 依次为90摄氏度/ 120分钟固化105摄氏度/ 60分钟固化, 175摄氏度/ 30分钟固化过程, 最终工艺性能测试样本。

1.3 反应机理

是环氧树脂与羧酸化合物的主要反应如下:在碱性催化剂的羧酸化合物和具有高选择性的环氧化合物, 并且在较低温度下可以是 (100-120摄氏度) 反应。

2 结果与讨论

2.1 体系固化温度和时间的选择

固化温度和时间均由DSC测试得出的数据曲线来确定。

2.1.1 甲基六氢苯酐固化体系温度的选择

按一定的质量比E-51/甲基六氢邻苯二甲酸酐的预聚物, 动态DSC (非等温) 的预聚物技术的实验中, 每个所述的取约5mg的铝坩埚中的样品, 分别测定在5K/分钟的固化反应制备10K/分钟, 15K/分钟, DSC曲线的固化反应的20K/分钟的加热速率。的温度范围为40-200摄氏度, 氮气氛下, 流量50毫升/分钟的。如图1 中所示的结果。如可以从图1 中可以看出, 固化反应发生在系统在很宽的温度范围内, 并且该反应是放热反应。

2.1.2 体系固化时间的选择

实验根据DSC及升温速率来确定固化时间, 当升温到118摄氏度时恒温, 120分钟后图像趋于平缓, 继续升温到180摄氏度恒温, 30 分钟后图像趋于平缓, 所以确定固化时间为120 分钟 (实验中为固化完全实际采用150 分钟) , 后固化时间为30分钟。

2.2 固化剂用量不同对环氧树脂固化产品机械性能的影响

因为高纯度的甲基六氢邻苯二甲酸酐的脂肪族环结构在一定的条件下固化, 固化剂添加, 复印的次数越多, 交联密度, 更好的拉伸强度, 与固化剂的增加的份数, 就会越大, 拉伸强度, 但它会导致过度交联附加的固化剂的量太大时, 其拉伸强度降低。

因为高纯度的甲基六氢邻苯二甲酸酐的脂肪族环结构, 限制了分子链的运动, 以减少树脂的冲击强度, 这样, 另外, 它包括一个供电子基团甲基, 以产生一定的影响, 并引起空间位阻的结构降低的酸酐基团, 固化材料的脆性增加, 易破裂, 冲击载荷是低的活性时, 冲击强度下降。样品和固化剂类:脂肪族胺类固化剂

室温固化环氧树脂可以做到的。因为二胺的胺的长端部, 从而降低吸水率点群, 并具有优良的耐冲击性之间的距离。双氰胺双氰胺也是已知的, 长期以来被用作粉末涂料, 粘合剂等领域的潜在性固化剂。 HT2833, HT2844 是3, 5-取代苯胺改性双氰胺衍生物, 其化学结构如下所示:

一类高活性的固化剂, 在短时间内温度以固化环氧树脂, 单组分系统, 因此, 其保质期短和环氧树脂组合物, 由它们的在其分子中化学修饰引入较大的取代基形成一个具有咪唑衍生物的空间位阻, 或形成的过渡金属铜的相应的咪唑盐络合物, 镍, 钴, 锌等化合物与无机盐, 成为在室温下, 潜伏性固化剂在一定贮存期。在固化促进剂使用的有机酸酐型固化剂包括叔胺和叔胺盐, 季鏻盐, 路易斯酸- 胺络合物, 过渡金属乙酰丙酮络合物。不同种类的有机酰肼固化温度而变化, 由于较高的固化温度, 它通常被添加到降低固化温度加速器, 使用相同的启动子和双氰胺。路易斯酸酐胺络合物和芳族胺也潜伏性固化剂常用的促进剂。微胶囊化潜环氧树脂固化剂实际使用的物理方法, 一种双组分室温下使用微小液滴包裹形成微胶囊, 添加固化剂, 固化反应后的环氧树脂固化剂暂时关闭, 并且热和压力条件下, 使得胶囊破裂, 释放固化剂固化环氧树脂。

3 结语

流动性的环氧铸塑料是一般不高, 材料的加工性能的影响, 所以在铸造过程中, 应考虑以改善其流动性, 例如调节浇注温度等方法。环氧甲基六氢邻苯二甲酸酐固化的环氧树脂材料的产品, 以改善提供了有利的保证电气性能水平。由于环氧材料的人越来越多的高性能环氧树脂灌封材料的研究需求是必然的。

摘要:环氧树脂是一类具有良好的粘接性、电绝缘性、化学稳定性的热固性高分子材料, 作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体, 广泛应用于建筑、机械、电子电气、航空航天等领域。电工环氧树脂的固化剂选用甲基六氢苯酐 (MHHPA) 酸酐体系, 并对固化浇注工艺及填料改性处理固化体系进行研究.固化剂、填料等改性剂的用量, 固化体系的配方配比、工艺特性等方面对固化产物电学性能、机械性能都产生一定的影响.

关键词:环氧树脂,固化,机械性能,介电性能

参考文献

[1] 王德中.环氧树脂的生产与应用[M].北京:化学工业出版社, 2001:2.

[2] 胡玉明, 吴良义.固化剂[M].北京:化学工业出版社, 2004:9—18.

[3] 董永祺.国内外电子电工环氧体系材料的研制现状[J].玻璃钢, 2007 (1) :31—40.

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