環(huán)氧樹脂類擴鏈劑
制備了聚氨酯改性環(huán)氧樹脂體系,并通過紅外光譜分析,研究了異氰酸酯端基的聚氨酯預(yù)聚體、環(huán)氧樹脂類擴鏈劑、環(huán)氧樹脂及其固化劑之間相互反應(yīng)的規(guī)律。
聚氨酯、環(huán)氧樹脂二者之間形成IPN結(jié)構(gòu)過程中,環(huán)氧樹脂與其固化劑之間發(fā)生固化反應(yīng);環(huán)氧樹脂類擴鏈劑對PU預(yù)聚體進行擴鏈;同時TDE-85同PU預(yù)聚體之間還發(fā)生兩相間的化學(xué)反應(yīng),環(huán)氧樹脂類擴鏈劑有效地提高2種聚合物之間的相容性和穩(wěn)定性,從而可以提高環(huán)氧樹脂性能,達(dá)到改性目的。
環(huán)氧樹脂具有很多優(yōu)點,如機械強度高、粘結(jié)力強、收縮率低、穩(wěn)定性好、加工性能優(yōu)良等,被 廣泛使用于涂料、粘結(jié)劑、電氣產(chǎn)品、土木建筑、復(fù)合材料等領(lǐng)域。然而由于其性脆、不夠強韌、抗沖擊性差,成為影響其市場進一步擴大的難題,為此必須對其進行改性。
目前對環(huán)氧樹脂采用的主要改性方法之一,就是聚氨酯改性環(huán)氧樹脂,在適當(dāng)?shù)臈l件下使得二者形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而達(dá)到提高環(huán)氧樹脂韌性,同時不降低其強度、耐熱性的目的。
然而,在聚氨酯改性環(huán)氧樹脂時由于原料的多樣性,且各種原料所含官能團在一定程度上可發(fā)生 反應(yīng)并且相互產(chǎn)生影響,使得聚氨酯改性環(huán)氧樹脂體系的固化機理復(fù)雜化。
通常的文獻(xiàn)上只是籠統(tǒng)的根據(jù)各種原料的官能團指出了體系內(nèi)可能存在的反應(yīng),或者僅就開始原料和最終產(chǎn)物做結(jié)構(gòu)分析,而并未對反應(yīng)過程做進一步的研究。
中文名稱:4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑MMEA
中文別名:二(3-甲基-4-氨基-6-乙基)苯甲烷; 硬化劑MED; 4,4亞甲基雙(2-甲基-6-二乙基苯胺)
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
3001cm-1、2931 cm-1左右處的吸收峰是飽和C—H伸縮振動峰,1736cm-1處是羰基伸縮振動峰,1180cm-1、1133cm-1左右處出現(xiàn)的兩個醚鍵C—O—C吸收 峰,處于高頻的為反對稱伸縮振動峰,強度很高,出現(xiàn)在低頻的為對稱伸縮振動峰,強度較小。
908cm-1左右處的是環(huán)氧基的特征峰,727cm-1左右處的寬峰,是采用四氯化碳稀釋TDE-85時引入的C—Cl鍵的吸收峰。對比TDE-85和1#譜線,發(fā) 現(xiàn)1#樣品的紅外光譜圖中908cm-1左右處的環(huán)氧基特征峰已基本消失,且在3629cm-1左右處出現(xiàn)了吸收峰,這應(yīng)該是CO雙鍵的倍頻峰。結(jié)合文獻(xiàn),可以推測1#樣品的反應(yīng)歷程可分為以下3個階段: 首先,促進劑DMP-30進攻酸酐生成羧酸鹽陰離子。其次,羧酸鹽陰離子和環(huán)氧基(TDE-85中脂環(huán)上的環(huán)氧基也會發(fā)生類似反應(yīng),下同)反應(yīng)生成氧陰離子。
此羧酸鹽陰離子再與環(huán)氧基發(fā)生開環(huán)聚合反應(yīng),這樣一步一步地交替進行固化反應(yīng)。 TDE-85和2#樣品的紅外光譜對比2#、TDE-85的紅外光譜圖,可以看到,2條譜線非常相似,除了2#3535cm-1左右處多了O—H伸縮振動吸收峰外,其余各峰基本相同,且2# 樣品經(jīng)過程序固化溫度,沒有固化,仍然為液體,這些說明了在給定的條件下,TDE-85和環(huán)氧樹脂類擴鏈劑并未發(fā)生反應(yīng)。多的羥基振動峰是因為加入的環(huán)氧樹脂類擴鏈劑和TDE-85沒有反應(yīng),引入了羥基的緣故。
在聚氨酯(脲)彈性體中,必須加入催化劑來提高樹脂組分的反應(yīng)活性。催化劑通常有兩類:有機金屬催化劑和胺類催化劑。催化劑對凝膠反應(yīng)和發(fā)泡反應(yīng)的催化活性是不同的。一般叔胺類催化劑對發(fā)泡反應(yīng)的催化效率大于對凝膠反應(yīng)的催化效率,有機金屬類催化劑則對凝膠反應(yīng)的催化效果明顯。
有機金屬催化劑中最常用的是有機錫和有機鉍。由于端氨基聚醚與異氰酸酯基的化學(xué)活性非常高,通常無需使用催化劑就能在瞬間生成聚脲材料。而通常使用的聚醚多元醇一般為端仲羥基,在無催化劑的條件下與異氰酸酯反應(yīng)較慢,所以必須使用催化劑加快異氰酸酯與羥基的反應(yīng),并且,由于聚醚二醇和聚醚三醇與異氰酸酯的反應(yīng)活性又有不同,所以配方中必須根據(jù)體系中聚醚多元醇和擴鏈劑的類型合理選擇催化劑的品種、控制用量,才有可能得到性能良好的彈性體。
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