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含硅酰胺-胺固化环氧有奇效
2016-12-08 06:16:32  作者:中国环氧网/中国环氧树脂行业在线  来源:www.epoxy-e.cn  文字:【】【】【

    【中国环氧网(中国环氧树脂行业在线)www.epoxy-e.cn】2016年12月8日讯:含硅酰胺-胺固化环氧树脂的研究,最近取得了不少可喜的进展。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,这一研究主要是用二甲基乙酰胺作为溶剂,以4,4’-二氨基二苯基醚,4,4’-二氨基二苯基甲烷,4,4’-二氨基二苯基砜/3,3,-二氨基二苯基砜,(3-氨基苯基)甲基氧化膦,三(3-氨基苯基)氧化膦,分别与二(4-酰氯苯基)二甲基硅烷反应制备含硅的酰胺-胺固化剂的方法,并采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和1H核磁共振(1H NMR)对酰胺-胺的结构进行了表征。以制得到的芳香族酰胺-胺为固化剂,研究了其结构和分子大小对双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)固化和热性能的影响。在以化学计量的含硅芳香酰胺-胺固化时,采用示差扫描量热法(DSC)对DGEBA的固化行为进行了研究,结果显示所有样品在200~300℃温度范围内存在宽的放热转变过程。


    中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍说,这一研究显示在使用含磷酰胺固化时,放热峰温度值最小,在使用含醚酰胺固化时放热峰温度值最大;在氮气气氛下采用动态热重分析法,对等温固化树脂的热稳定性进行了研究,结果含硅酰胺的存在大大提高了焦炭残余率,且在硅和磷共同作为阻燃元素时存在最大值。环氧树脂是最重要的一类热固性树脂,由于其加工方便,高性能低成本,被广泛用于表面涂层,复合基材,浇筑,粘结材料,电子元件封装以及航空工业。加工方便是指环氧树脂可以按需要的流变性能(例如低黏度)来制造;而且环氧树脂可以在没有挥发物质的条件下交联,并在固化时具有相对较低的收缩率。环氧树脂的主要缺点是由于其高度交联结构导致的脆性;不过这种脆性可以通过环氧树脂本身的结构改性和固化剂分子质量的改变来克服,也可以通过加入弹性体来降低。


    现在环氧树脂的使用主要受其较差的高温性能和阻燃性能的限制。聚酰亚胺在需要良好热稳定性,力学性能和化学稳定性的场合有着广泛的应用。常使用聚酰亚胺、聚酰胺和环氧树脂共混来改善环氧树脂的韧性,热性能和化学稳定性。但是聚酰胺和环氧树脂物理共混对其热稳定性影响很小。聚酰亚胺和胺封端的聚酰胺常被用来作为环氧树脂的固化剂来获得较高的热稳定性能和阻燃性能。Hay等人使用线性非活性聚酰亚胺增韧环氧树脂-二氨基二苯基砜体系,对成型过程进行了研究。他们在不损失模量的前提下提高了材料的断裂强度,但是对改善聚酰胺的热性能几乎没有作用。另一个例子是将聚酰亚胺-硅氧烷加入环氧树脂形成具有高热性能和化学稳定性的保护性涂层。近期,Kakimoto及其同事开发了用聚酰胺酸做固化剂,通过热亚胺化反应固化的新型环氧体系。


    阻燃型环氧树脂能否被广泛使用与其高温性能有很大关系。阻燃型环氧树脂可以通过在聚合过程加入阻燃元素或者添加阻燃剂添加剂来制造,其原理都是通过干扰燃烧过程来阻止燃烧,阻燃元素包括卤素、氮、磷、硼和硅。固化过程可以通过很多不同的固化剂来引发,固化剂包括胺、酰胺、酸酐、异氰酸盐和胺醛树脂等。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,该研究的目的是开发以含硅的酰胺-胺作为固化剂的非卤素型的阻燃型环氧树脂,研究了以酰胺一胺作为固化剂的双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)的固化性能和热性能。文中在实验室条件下使用酸性的含硅氯化物与二元胺或三元胺反应合成了分子质量在650~900的酰胺-胺,并对其进行了表征。通过示差扫描量热法(DSC)和动态热重分析法研究了酰胺-胺的结构和分子质量对固化和热性能产生的影响。


    该研究首先也为原料制备过程,包括二元胺/三元胺的制备、二(4-羧基苯基)二甲基硅烷的合成,二(4-酰氯苯基)二甲基硅烷的合成,酰胺-胺的合成;随后分析酰胺-胺的结构表征,固化的形态,固化物的热稳定性。结果表明:酰胺-胺的结构决定了环氧树脂的固化。使用同时含硅和磷的酰胺-胺作为固化剂的环氧树脂拥有更好的热稳定性。总之,研究了以酰胺一胺作为固化剂的双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)的固化性能和热性能,在实验室条件下使用酸性的含硅氯化物,与二元胺或三元胺反应合成了分子质量在650~900的酰胺-胺,并对其进行了表征。通过示差扫描量热法(DSC)和动态热重分析法,研究了酰胺-胺的结构和分子质量对固化和热性能产生的影响。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家认为,其成果值得肯定、意义较大。


(本站记者)






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