丙烯酸改性松香基环氧树脂固化反应和性能研究.pdfVIP

丙烯酸改性松香基环氧树脂固化反应与性能研究 夏建陵夏士斌谢晖黄焕王定选 (I中国林业科学研究院林产化学工业研究所) (2南京化工大学化工学院) 示差扫描囊热法(DSC)对其固化过程进行跟踪分析，计算出固化反应的表观活化能为98．11kJ／t001．固 化反应级数为0．89。通过对固化剂份数对化学反应程度影响的研究得知当APER：MeHHPA为10：5． 2时固化反应完全。通过红外光谱分析，表征了固化反应行为及完成固化行为的条件，同时还测定了固 化体系的凝胶时间及固化产物的耐热性。比较了APER及环氧618与MeHHPA固化体系的力学性能， 结果表明两者力学性能相似。 l、前言 环氧树脂是通用的具有代表性的品种是双酚A型环氧树脂【l】。它具有粘接强度高，收缩率 低、耐腐蚀性好、机械强度高等特点。在国民经济的各个领域中被广泛应用。但由于它的芳环结构 香Bo，该物为二元酸，将此迸一步合成缩水甘油酯型环氧树脂(APER)。 本课题组研制的丙烯酸改性松香基环氧树脂中由于引入了松香的稠合多脂环结构，不含苯环 结构，为一种新型环氧树脂。为了正确有效地利用该体系，对体系固化反应过程的了解显得更为重 ：口 —#“ 2、实验部分 2．1原材料 丙烯酸改性松香基环氧树脂(APER)：自制。环氧值(mol／1009)：0．32；粘度(25 cjc，mpa·S)： 3500，比重(g／era3，25。C)1．19，挥发份(120。C，lh)0．8％。分子结构式如下： O 脂厂。 2．2固化反应的热分析 德国NETZSECH公司DSC一230型热分析仪上进行。 ．-一289．．一 2．3凝胶时间的测定 爵，直至树脂控丝。记录所用对阗。 2。4红外光谱分析 、 GC—FTIR 将环氧树脂和阉化荆在不同反应条件下固化后，在美豳Nicolet 11)红外光谱仪上进行红外分析。 2。5固化物性能测试 按CB 6329—86测拉伸强度；按GB7124—86测剪切强度；按GB1043—79测冲击强度。 130℃保持3h，140。C保持2h后，逐步冷却至室温。 3、结粜与讨论 3．1固化反应的动力学参数的确定Hj 反瘦时圆t，结果热表4所示。 表4 固化剂(MeHHPA)朋量对固化反应的影响 由表可知随着露讫荆份数盼增撕，藩纯漫应完成懿时闻涟之缩短，当势数达52时，此时为理论 等当量反应，这时反应完成时间最短，当固化剜份数超过理论最盾，反应完成的时间又延长，但无论 固化剂用量多与少，四种样品的放热峰顶温度(Ti)基本相同。 3．3环氧树脂溜化反应行为的IR表征H’ 3。3．1固化反应对闻对礴化反应行为的影响 通过红外光谱中特征基丽的变化，可以表征环氧树脂的固化反应行为及固化产物结构。本文 觅图5。当Oh时撵品尚未进行固化，在谱图中可见1850—1800cm—l附近竣酐的vc=O吸收蜂， 900cm一1附近的墨元环醚的vC=0吸收峰。但随固化时间的延长，环氧基和酸酐反应，这些吸收 反应的进行先小嚣大，最后又变小，这说黢隧着露化反应的逐步进行，酸爵并环戒羧酸，环氧基舞环 后产生一个羟量。从而羟基数目增大，但随着反应的不断深入，羧酸与羟基也发生适当交联，导致 羟基数目又减少。 一29Q一 ’；I嚣c量￡墨￡卜 ’ Wavenumbers(cm}