脂肪醇聚醚型水性胺类环氧固化剂的固化行为的研究.pdfVIP

中国环氧树脂应用技术学会“第十三次全国环氧树脂应用技术学术交流会”论文集 脂肪醇聚醚型水·IttB．安类环氧固化剂的固化行为研究 李梅1夏建陵2丁海阳’黄坤1 (1中国林业科学研究院棒产化学工业研究所；国家林业局林产化学工程重点开放性实验室，江苏南京210042； 2中国林业科学研究院林业新技术研究所，北京100091) 摘要：以自制脂肪醇聚醚型水性胺类固化剂与市售水性环氧乳液固化。通过TG、DSC等分析测试手段。 测定固化物的力学性能、耐水性．Tg、热分解温度等．表征环氧树脂与固化剂之涧交联反应进行的程度。 研究环氧乳液的粒径，环氧树脂相对分子质量、环氧：胺氢物质的量之此对该水性环氧体系固化性能的影 响．探讨其化学结构与固化产物性能关系的内在规律。 关键词：水性环氧乳液；水性环氧固化剂：固化：性能 0前言 对环氧乳液固化过程的研究u一’表明环氧乳液的固化是一个扩散控制过程，包括水的蒸发、粒子的 聚结、固化剂的扩散和固化交联反应。Alex 挥发，体系由水包油相变为油包水相，环氧乳胶粒相互接近聚拢，且在相转变的同时，固化剂分子向 胶粒的内部渗透扩散并反应，也就是说，水性环氧的固化过程是个既有物理又有化学的双重变化过程。 环氧树脂固化物性能的优劣与固化过程进行的是否充分密切相关。本章研究了环氧乳液的粒径、环氧 树脂相对分子质量、环氧：胺氢物质的量之比对II型水性环氧体系固化性能的影响，探讨其化学结构 与固化产物性能关系的内在规律。 1 实验部分 1．1仪器与试剂 津实验材料机厂；QTX型漆膜弹性试验器：天津市精科材料试验机厂；S3400N-I型扫描电子显微镜：日 本日立公司：MAGNA—IR550型FT—IR红外光谱仪：美国Nicolet公司；DiamondDSC分析仪：美国 station Perkin-E1mer公司；Netzsch409PC热重分析仪：德国。 AB—EP一20(50±3％固体份)：环氧值0．18～0．24 固体份)：环氧值O．35 mol／lOOg (100％固体份)：水性固化剂A、B(市售)． 1．2脂肪醇聚醚型水性胺类固化剂的合成 该反应分为以下四步： (1)选择性酯化反应氮气保护下，在配有搅拌器、温度计的四口烧瓶中，加入计量的甲基四氢 邻苯二甲酸酐、高级脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0—6)、催化剂，搅拌并加热至110℃反应2．5h，得甲基 四氢邻苯二甲酸单酯。 (2)开环加成反应氮气保护下，将计量的E一51、季胺盐加入装有机械搅拌器、温度计的四口 烧瓶中，升温至100℃，加入计量的按(1)方法制备的甲基四氢邻苯二甲酸单酯，完毕后再升温至 115℃反应3．5 h，即得单环氧甲基四氢邻苯二甲酸双酯。 (3)多元胺扩链及伯胺封端反应氮气保护下，在装有机械搅拌器、温度计的四口烧瓶中加入一定 量的四乙烯五胺的乙醇溶液，搅拌至均相后控温至60℃，滴加一定量的按(2)方法制备的单环氧甲基 四氢邻苯二甲酸双酯的乙醇溶液。滴加完毕后再保温反应4h，减压蒸出全部溶剂，然后在50～60℃范 中国环氧树脂应用技术学会“第十三次全国环氧树脂应用技术学术交流会”论文集 349 围内，滴加蒸馏水将其稀释到固含量为50--55％左右，继续搅拌0．5h。最后再加入一定当量的苄基缩 h即得脂肪醇聚醚型水性胺类环氧固化剂。 水甘油醚封端伯胺，滴加完毕后，在60℃下继续反应1 1．3 漆膜的制备 min。 将水性固化剂与水性环氧乳液按比例混合，并与500’1000rpm的搅拌速度下持续搅拌5’10 然后均匀涂刷在己打磨除锈的马口铁试片上，置于温度25℃，相对湿度65％的烘箱中固化七天，涂 pⅡ1。 膜厚25’40 1．4分析测定方法 1728—89执行；漆膜铅笔硬度： 漆膜厚度：按标准GB12334-90执行；漆膜