二元胺型擴鏈劑
實驗所用原材料主要有4,4′-二氨基二苯甲烷雙馬來酰亞胺(BMI)、二元胺型擴鏈劑(DA)、3,3′-二烯丙基雙酚A(DP)、改性劑D、引發(fā)劑I和S-GF。
將BMI與二元胺型擴鏈劑DA熔融預(yù)聚,制得擴鏈BMI預(yù)聚體(BD)。BD與DP再預(yù)聚,以熔體溶解于丙酮作為終點。預(yù)聚物降溫至100℃時加入改性劑D和引發(fā)劑I,攪勻后澆入模具,經(jīng)真空脫泡,固化后得到改性BMI樹脂(稱BDDD)澆鑄體板材,再經(jīng)切割、后處理即得澆鑄體試樣。
用丙酮溶解樹脂制得丙酮溶液,濕法纏繞制備玻璃纖維無緯布。無緯布經(jīng)晾置、下料、鋪疊,在熱壓機上成型單向纖維復(fù)合材料板材。板材經(jīng)切割、后處理即得復(fù)合材料試樣。
澆鑄體熱變形溫度(HDT)按GB1634—79測試。配方和工藝篩選中的澆鑄體彎曲強度(mF)、沖擊強度(I)采用懸臂梁加載的非標(biāo)準(zhǔn)試驗法測定,試樣尺寸為15mm×10mm×4mm。標(biāo)準(zhǔn)試樣澆鑄體彎曲強度(mFu)、彎曲模量(EmF)按GB1042—79測試,試樣尺寸為60mm×15mm×4mm。
單向纖維復(fù)合材料縱向拉伸強度(Lu)、拉伸模量(EL)、彎曲強度(Fu)、彎曲模量(EF)和短梁剪切強度(u)分別按GB3354—82、GB3356—82和GB3357—82測試。DSC曲線在 Perkin-ElmerDSC-7上測試。凝膠化時間在恒溫變定板上測試。斷口觀察在AMARY1000型掃描電鏡上進(jìn)行。
主要組分仍選用類似XU292的BMI樹脂。為改進(jìn)研究的低溫固化BMI樹脂(稱Lcxu292)的脆性,用BMI(組分A)與DA(組分B)擴鏈反應(yīng)的產(chǎn)物BD代替BMI與DP(組分C)共聚,同時使用低粘度活性單體改性劑(組分D)以進(jìn)一步改善預(yù)浸料的工藝性,使用引發(fā)劑I(組分E)以降低固化反應(yīng)溫度。
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑MMEA應(yīng)用:聚氨酯彈性體、聚脲樹脂固化劑及環(huán)氧樹脂固化劑.
包裝: 25kg/桶
胺值:390-408 KOH mg/g
丙酮不溶物:無
總氯:10ppm以下
純度:98.0%
二元胺型擴鏈劑添加使鏈擴展反應(yīng)加大了BMI雙鍵間的距離,從而降低固化物的交聯(lián)密度,提高樹脂韌性。
組分配比的優(yōu)化。組分E引發(fā)劑的用量根據(jù)其不同用量對Lcxu292樹脂澆鑄體性能影響的結(jié)果確定。隨引發(fā)劑用量增加,樹脂澆鑄體的熱變形溫度、彎曲強度、沖擊強度提高;但引發(fā)劑用量過大時,熱變形溫度并不提高,相反彎曲強度、沖擊強度下降較大,樹脂脆性變大??紤]到樹脂的韌性,選擇彎曲強度、沖擊強度為最大值,對應(yīng)熱變形溫度較高點的引發(fā)劑用量即樹脂中含雙鍵物質(zhì)量的0.6%作為BDDD樹脂組分E的用量。
組分A、B、C、D的配比由二元二次回歸正交設(shè)計的實驗方法優(yōu)化。 固定組分B(DA)為1mol,對應(yīng)常數(shù)項x0=1。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的計量關(guān)系和摸底實驗,組分A(BMI)的篩選范圍為2~4mol,對應(yīng)-1≤x1≤1;組分C(DP)的篩選范圍為0.87~2.61mol,對應(yīng)-1≤x2≤1。
由文獻(xiàn),組分D(改性劑)的用量取組分A的20mol%,即0.4~0.8mol,也對應(yīng)于第一變量x1的-1≤x1≤1。組分A、C、D的實際用量(M/mol)與其變量水平的換算關(guān)系為MA=x1+3,MC=0.87(x2+2)和MD=0.2(x1+3)。
根據(jù)二元二次回歸正交設(shè)計表,進(jìn)行了9個配比(不同的x1、x2組合)的實驗,考察澆鑄體的彎曲強度(y1,MPa)、沖擊強度(y2,kJ/m2)和熱變形溫度(y3,℃)三個性能指標(biāo)。
胺中氮原子的結(jié)構(gòu),很像氨分子中的氮原子,是以三個sp雜化軌道與氫或烴基相連接,組成一個棱錐體,留下一個sp3雜化軌道由孤電子對占據(jù)。如果一個胺有三個不同基團時,應(yīng)有一對對映體。但由于翻轉(zhuǎn)胺分子中的孤電子對所需要的活化能很低,未能分離出其對映體。
實驗證明,胺和氨分子具有棱形錐形結(jié)構(gòu),氮原子為sp3雜化,鍵角約為109度。在胺分子中,三個sp3雜化軌道分別于氫原子的s軌道或碳原子的雜化軌道重疊形成三個6鍵,剩下一對孤對電子占據(jù)第四個sp3軌道,位于棱椎體的頂端。
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