四氫苯酐是近年來常用的一種酸酐固化劑。環(huán)氧樹脂TDE-85促進(jìn)劑除要有良好的促進(jìn)性能外,還要有良好的潛伏性,使樹脂體系有足夠的使用期(100℃下的粘度在10 Pa.s以下的時(shí)間),常用的DMP-30和其它一些叔胺活性較高,但潛伏性不夠,所以在保證室溫固化體系的耐熱性基礎(chǔ)上,提高使用期是關(guān)鍵。
由于在酸酐固化環(huán)氧的機(jī)理中,既有醚化、酯化的反應(yīng),又有一定的催化效應(yīng),所以從反應(yīng)的角度來考慮,一般酸酐用量取環(huán)氧當(dāng)量數(shù)的0.6~1.0倍,而從使用期的角度來考慮酸酐用量與環(huán)氧當(dāng)量數(shù)之比為1:1較好
這是因?yàn)椋m然MeTHPA本身并不活潑,分子中沒有苯酐那樣的離域π鍵,加之甲基位阻,親核作用較弱,但一般酸酐中都有少量的游離酸,并且酸酐在和空氣接觸時(shí)易吸收空氣中水分,導(dǎo)致體系粘度上升,使用期發(fā)生變化。酸酐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致其具有一定的自促進(jìn)作用,所以,取酸酐用量與環(huán)氧當(dāng)量數(shù)為1:1時(shí),酸酐的稀釋作用大于促進(jìn)作用,有利于提高體系的使用期。
甲基四氫苯酐固化TDE-85,不加促進(jìn)劑時(shí)160℃以上才能固化比較wq,固化反應(yīng)DSC放熱峰在180℃左右。而加促進(jìn)劑如2-甲基咪唑(1.0 phr),其固化反應(yīng)峰降到155℃,。
在加入1.3 phr促進(jìn)劑時(shí),2-甲基咪唑、鈍化咪唑、促進(jìn)劑C、促進(jìn)劑D的固化反應(yīng)DSC峰值分別為151、152、154、153℃,比較接近。2-甲基咪唑的促進(jìn)活性略高些,促進(jìn)劑C略低些,其余二者居中間。
在MeTHPA固化TDE-85的體系中,為使體系有較長(zhǎng)的使用期,MeTHPA與TDE-85的當(dāng)量數(shù)應(yīng)為1:1;促進(jìn)劑D促進(jìn)該體系的使用期達(dá)25天,比咪唑、鈍化咪唑等的使用期要長(zhǎng),固化物Tg達(dá)170℃;在使用期內(nèi)體系的粘度變化及酸酐少量水解對(duì)固化物的Tg無明顯影響。
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