Studie o modifikaci a zpevnění epoxidové pryskyřice E51

1. Úvod

  Epoxidová pryskyřice E51 má nízkou viskozitu, vysokou epoxidovou hodnotu a vytvrzovací účinek. Jeho nevýhodou je vysoká křehkost a nízká houževnatost; E20 a E12 epoxidové pryskyřice mají výhody vysoké adheze a dobré houževnatosti, nevýhodou je však nízká tvrdost. Smíchejte tři druhy epoxidová pryskyřice v poměru. Nová směsná pryskyřice má vlastnosti pryskyřice E51 s vysokou aktivitou, dobrým vytvrzovacím účinkem a vysokou tvrdostí, stejně jako výhody dobré houževnatosti středně dlouhých molekulových řetězců E20 a E12. Po vytvrzení vlastnoručně vyrobeným směsným aminem zlepšuje výkon vytvrzeného produktu a překonává nevýhodu špatného komplexního výkonu po vytvrzení s jedinou epoxidovou pryskyřicí.

2. Experimentální

  a) Král zkusí svůj trest. Aerobní pryskyřice E12, E20, E51, polyetherové oblečení, polyetherové sekundární oblečení, urychlovač tužidla; xylen; N-butanol.

  b) Hlavní nástroje. Vysokorychlostní dispergátor epoxidové pryskyřice; Elektronická váha; Mikropočítačem řízený elektronický univerzální testovací stroj řady UTM4000; Termogravimetrický diferenční tepelný analyzátor EXSTAR6300.

  c) Experimentální test. 1) Příprava rozpouštědla: do xylenu přidejte n-butanol a rovnoměrně promíchejte. 2) Příprava pryskyřice: přidejte epoxidovou pryskyřici E12 a E20 v rozpouštědle podle poměru, míchejte při vysoké rychlosti po dobu 20 minut, přidejte epoxidová pryskyřice E51 po rozpuštění pryskyřice míchejte vysokou rychlostí a rovnoměrně promíchejte a připravte 4 druhy směsných roztoků s různými poměry tří epoxidových pryskyřic, očíslované pryskyřice A, B, C, D. Připravte tři roztoky jedné epoxidové pryskyřice. 3) Test vzorku: smíchejte pryskyřici a vytvrzovací činidlo s epoxidovým ekvivalentem = 1:0.6, 1:0.7, 1:0.8 a 1:0.9, vysušte je při pokojové teplotě, naneste na pocínovaný plech pro pozorování ohybu, slepte 20mm válec pro testování pomocí stroje na testování tahem, měření tvrdosti pomocí tvrdoměru Shore a provádění diferenciální tepelné analýzy pomocí diferenciálního tepelného analyzátoru.

3. Výsledky a diskuse

  a) Pozorování ohybu. E51, E12 a B a D v pryskyřici mají úhly ohybu menší nebo rovné 90°. Minimální úhel lomu je E12, 60°; D Minimální úhel zlomu nátěru je 70°; E51 Úhel lomu je 85°. Směsná pryskyřice má dobrou odolnost proti lomu. Na jedné straně mají tyto tři pryskyřice dlouhé, střední a krátké řetězce a poměr je odpovídající. Integrita dlouhého řetězce je zaručena během procesu míchání. Díky dlouhému, střednímu a krátkému křížovému dopingu je rozptyl napětí rovnoměrnější; Na druhé straně je segment pružného řetězce ve smíšeném aminu spojen se sítí epoxidové pryskyřice, což má za následek separaci mikrofází během procesu vytvrzování, což vytváří pevnou a volnou fázovou síťovou strukturu, která narušuje jednotnost původního křížení. - propojovací síť. Tato síť vede k rozptylu napětí, což způsobuje plastickou deformaci ve vytvrzeném produktu, čímž se zvyšuje houževnatost 111.

  b) Zkouška tahem. Zkouška tahem byla provedena na 20 mm válcovém vzorku. Pevnost v tahu epoxidová pryskyřice E51 byla 16.176 MP, lomová síla byla 5196.13 N a deformace byla 5.24 mm; Pevnost v tahu modifikované pryskyřice D je 16.053 MP, mez pevnosti je 5114.97 N a deformace je 5.63 mm. Výsledky testu ukazují, že optimální ekvivalentní poměr je 1:0.8. Je vidět, že molekulová hmotnost, reakční aktivita, hustota zesítění epoxidové pryskyřice, kompatibilita každé složky systému a přidané množství vytvrzovacího činidla jsou hlavními faktory ovlivňujícími mechanické vlastnosti.

  c) Měření tvrdosti. Byla testována tvrdost vytvrzených epoxidových pryskyřic. Výsledky ukázaly, že při ekvivalentním poměru 1:0.8 byly hodnoty tvrdosti Shore pryskyřice D a E51 96.2 a 95. S nárůstem množství tužidla tvrdost klesá, ale obecně se množství tužidla snižuje. má malý vliv na vytvrzené produkty a větší vliv má podíl epoxidové pryskyřice.

  d) Diferenční termická analýza. Vytvrzená pryskyřice byla analyzována diferenciální termickou analýzou. Rychlost ohřevu byla 20 °C/min. Výsledky jsou následující:

  S nárůstem teploty má křivka dva vrcholy a vytvrzovací reakce při pokojové teplotě je neúplná. Proces vytvrzování je rozdělen do dvou fází, teplota vytvrzování je 85 ℃ a 132 ℃, množství vytvrzovacího činidla má malý vliv na teplotu vytvrzování.

  Se zvýšením teploty není první pík pryskyřice E12 a E20 zřejmý, vytvrzovací reakce pryskyřice E12 a E20 je při pokojové teplotě relativně úplná a druhý pík se objevuje při 139 °C a 141 °C. Dvojité píky E51 jsou zřejmé, objevují se při 93 ℃ a 138 ℃ a vytvrzovací reakce při pokojové teplotě není úplná. Epoxidový ekvivalent určuje vytvrzovací teplotu prvního stupně. Čím menší je ekvivalentní hodnota, tím nižší je vytvrzovací teplota a vyšší stupeň vytvrzení; Negativní je opak; Teplota vytvrzování ve druhém stupni má malý vliv.

  Dvojité píky se objevují, protože rychlost adiční reakce primární aminové skupiny a epoxyskupiny ve vytvrzovacím činidle je rychlejší než u sekundární aminové skupiny a epoxyskupiny, což způsobuje, že se první exotermický pík objeví při asi 93 °C. Jak reakce postupuje, stupeň systému se zvyšuje, což způsobuje potíže při pohybu segmentu molekulárního řetězce. Pouze když se teplota znovu zvýší, epoxidová skupina může pokračovat v reakci se sekundární aminovou skupinou s relativně nízkou reakční aktivitou a aktivním vodíkem na skupině serverů, druhý exotermický pík se objevil blízko 138 ℃, což lze připsat sekundární adiční reakce sekundární aminové skupiny, serverové skupiny a epoxidové skupiny.

4. závěr

  (1) Byl stanoven podíl modifikované pryskyřice a přidané množství vytvrzovacího činidla. Pryskyřice D kombinuje vynikající vlastnosti tří druhů epoxidových pryskyřic a má dobrou houževnatost, tvrdost a pevnost spoje. (2) Úhel lomu při ohybu systému modifikované epoxidové pryskyřice se zvýšil (15%~17%), zvýšila se deformace v tahu (0.3~0.5mm), pevnost v tahu se snížila (0.05~0.16MP) a pevnost v tahu zůstala nad 16MP. (3) Tvrdost modifikovaného E51 je vyšší. (4) Vytvrzení vytvrzené pryskyřice D nebylo úplné při teplotě místnosti. Reakce byla rozdělena do dvou stupňů, teplota vytvrzování byla 87 ℃ a 136 ℃. Vytvrzovací reakce tohoto systému byla vhodnější při 85~140 °C.