用作环氧树脂固化剂的有机含氮化合物

环氧树脂是一类很重要的化工原料.它只有与固化剂反应后才能产生有实用性能的材料.能使环氧树脂固化的固化剂种类很多,其中含氮有机化合物最多、最重要.本文系统地总结了用作环氧树脂的固化剂中的含氮有机化合物的品种和性能,对胺类固化环氧树脂的反应机理、固化反应速度、以及固化产物的性能也作了介绍.     

环氧树脂/石英砂粒状包覆体的制备及结构形态

目的 制备环氧树脂/石英砂粒状包覆体,研究环氧树脂在不同反应温度、不同固化剂和不同反应时间下的固化率.方法 以三亚乙基四胺(TETA)和乙二胺(EDA)为固化剂,在明胶分散作用下制备环氧树脂/石英砂包覆体,并用摄影显微镜揭示不同尺寸石英砂包覆体的物理结构.结果 随着反应温度的升高和反应时间的延长,固化率不断提高,TETA固化剂体系的固化速度快于EDA固化剂体系.结论 要得到均匀、稳定的粒状包覆体,必须有细小的、易在介质中分散的核,且初始固化速度快.TETA作为固化剂更为合适.     

环氧树脂改性三乙烯四胺固化剂的合成及性能研究

采用环氧树脂E44对三乙烯四胺(TETA)固化剂进行改性及其性能的研究。实验结果表明:最佳改性条件为n(AGE):n(E44):n(TETA)=4.5:1:3,反应温度为50℃,反应时间为3h,可制备出水溶性优异,与环氧树脂乳液相容性优良的改性环氧树脂固化剂,其比未改性的三乙烯四胺有优异的物理化学性能和环保性能。该固化剂以水为溶剂,大大降低了制备出的涂料的VOC含量。     

水性环氧固化剂分散体的制备与应用

以聚乙二醇、环氧树脂、三乙烯四胺和单缩水甘油醚为原料,制备了水性环氧固化剂分散体.讨论了固化剂的合成原理和结构,研究了催化剂、反应温度、反应时间和原料配比对水性环氧固化剂合成的影响.催化剂三氟化硼乙醚溶液的最佳用量为2%,最适宜反应温度为60℃,环氧树脂与聚乙二醇合理的物质的量比为2∶1,得到的水性环氧固化剂分散体对防锈颜料、分散剂适应性较强.     

自修复微胶囊型环氧树脂复合材料的制备及其性能

以脲醛树脂为壁材,E-51环氧树脂为芯材,利用原位聚合法制备了自修复环氧树脂微胶囊.采用扫描电镜观察了微胶囊形貌,金相显微镜测量了微胶囊的粒径大小及分布,傅里叶变换红外光谱仪表征了微胶囊化学结构,综合热分析仪分析了微胶囊热稳定性.将E-51微胶囊与潜伏性固化剂邻苯二甲酸酐植入到E-44环氧树脂基体中,制备了自修复微胶囊型环氧树脂复合材料,利用简支梁冲击试验机测试了试样冲击强度和自修复效率.结果表明:制备的微胶囊呈规则球体,囊芯质量分数高,热稳定性好;微胶囊的植入使得环氧树脂复合材料的冲击断面形貌从平整形态向针状斑纹形态转变.当自修复环氧树脂复合材料中微胶囊和潜伏性固化剂的质量分数分别为8.0%和3.0%时,自修复效率达到81.5%.     

丙烯酸酯改性己二胺固化剂对环氧树脂性能的影响

利用丙烯酸酯类对己二胺进行改性,作为环氧树脂的室温固化剂。利用红外光谱分析了固化剂的氨解变化,讨论了改性固化剂对环氧树脂固化反应产物的拉伸、弯曲、冲击等性能的影响。实验结果表明,丙烯酸酯改性的己二胺固化剂可以在室温下固化环氧树脂,所得的环氧树脂具有较好的力学性能。     

新型改性水性聚苯胺-环氧树脂涂料的制备

通过化学结构改性法分别在环氧树脂E-44的一端引入双键,另一端引入羟基,用不饱和有机酸中和,得到水性环氧树脂.研究了单体配比、反应温度对反应转化率的影响,确定了水性环氧树脂制备的最佳条件为:n(N-甲基烯丙基胺):n(二乙醇胺):n(E-44)=1.00:1.05:1.00;反应温度60℃;反应时间 4 h.同时研究了水性环氧树脂及固化剂不同配比对涂层性能的影响,确定了水性环氧树脂乳液和固化剂的最佳质量比为2:1.     

煤沥青粉填充环氧防腐涂料的制备

主要介绍了煤沥青粉填充环氧防腐涂料的制备方法。以环氧树脂、煤沥青粉、脱晶蒽油为主要原料,配以滑石粉、铁红作为颜色填料,以低分子聚酰胺作固化剂,分别探索了环氧树脂总用量、不同种类环氧树脂的比例、煤沥青粉与脱晶蒽油的比例、不同粒度煤沥青粉等因素对于环氧防腐涂料的固化时间、附着力、耐冲击强度、硬度、耐酸碱性的性能影响。通过试验设计获得制备该防腐涂料的最佳工艺条件。     

曼尼希型改性二乙烯三胺环氧树脂固化剂研究

对二乙烯三胺（ＤＥＴＡ）环氧树脂固化剂进行了曼尼希改性及其固化性能研究。实验结果表明：在给定的反应条件下,选择合适的原料配比,可制备出具有合适的粘度,适中的胺值以及游离酚含量小于５％的曼尼希型改性二乙烯三胺环氧树脂固化剂,但二者的粘接剪切强度相似。     

一种新型单组分室温固化环氧胶粘剂的研制

采用酮亚胺作为水汽潜伏型固化剂固化环氧树脂,制备了一种新型的单组分室温固化环氧树脂.实验结果表明这种新型树脂体系具有良好的储存稳定性和固化性能,并通过蒙特卡洛法分子模拟从理论上研究了其结构与性能之间的相互关系.     

一种水性环氧固化剂的合成与性能研究

合成了一种室温固化水性环氧树脂固化剂.采用聚乙二醇(PEG - 2000),双酚A型环氧树脂(CYD - 128)以及三乙烯四胺(TETA)为原料,将PEG - 2000和CYD - 128在Lewis酸的催化下反应,在固化剂分子中引入亲水性的柔性聚醚链段;用上述产物和低分子量的液体环氧树脂对三乙烯四胺进行改性,同时在固化剂分子中引入了环氧树脂分子链段,以提高固化剂与水性环氧树脂的相容性;加入去离子水,将其稀释至固含量为50%(质量分数)左右,得到一种稳定的无色透明的环氧固化剂水分散体.     

聚酰胺酸改性环氧树脂耐热性的研究

用4, 4′-二氨基二苯基砜(DDS)做固化剂,采用聚酰胺酸(PAA)对环氧树脂(EP)进行改性,研究了PAA用量、固化剂用量和反应时间对环氧树脂耐热性的影响,采用TG测定不同配比、预反应时间及不同固化温度下改性EP的耐热性,利用SEM对最佳配比固化后样品的表面和断面形貌进行了分析.结果表明,改性树脂最佳固化工艺条件为:120 ℃,1 h→150 ℃,1 h→170 ℃,2 h→200 ℃,2 h→250 ℃,2 h;改性树脂配比为mEP∶mPAA∶mDDS=1∶0.75∶0.08;预反应时间3 h,改性EP的热分解温度为411 ℃,比未改姓EP提高了近80 ℃以上;EP/PAA/DDS固化后样品无明显的两相结构,树脂的相容性较好.     

双酚F环硫/环氧树脂/胺体系固化反应及其交联网络的研究

合成了双酚F环氧/环硫树脂，采用元素分析、红外光谱分析和核磁共振光谱分析确定了合成树脂的结构,对比研究了环硫基团/环氧基团为0/100、15/85和50/50（质量比）的双酚F环硫/环氧树脂与脂环胺DMDC固化剂体系的固化行为。通过差示扫描量热仪（DSC）、动态力学热分析仪（DMTA）等手段研究了固化剂配比对体系固化程度、固化物的模量和玻璃化转变温度的影响，结果显示：当环硫基团质量分数从0分别增加到15%和50%时，环硫/环氧树脂/胺体系不仅固化速度加快，且固化剂用量相应减少约15%和50%，说明胺基与环硫基团开环反应形成的—SH或—S-可作为固化剂进一步与环氧基团和环硫基团进行开环反应；另一方面，固化物的模量和玻璃化转变温度有所提高，说明环硫树脂固化物交联网络更密集，也证明了环硫/环氧树脂的固化反应行为与环氧树脂存在不同。     

高性能微表处的室内试验研究

微表处是一种常见的预防性养护技术,然而在高温多雨的广东地区,微表处罩面存在耐磨耗性能差,使用寿命短等缺点,严重阻碍了该技术在广东高速公路的推广应用.为此,开发了新型微表处技术———高性能微表处,该技术的核心是通过掺入适当比例的水性环氧树脂和水性环氧固化剂,使其在室温环境下发生化学交联反应,形成高粘结性能的空间网状结构.室内湿轮磨耗试验结果表明,相对于常规微表处,高性能微表处的耐磨耗性能和抗水损坏性能提高了约60%.长期路用性能结果表明,高性能微表处的抗滑性能和抗剥落性能均明显优于常规微表处.     

碳纤维用环氧树脂上胶剂的改性研究

在环氧树脂乳液中分别加入了3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷（DMDC）和7k型水溶性胺类固化剂，以提高碳纤维上胶剂的集束性。研究了固化剂用量、种类对上胶剂稳定性、集束性及复合材料界面粘接性能的影响。采用离心沉降法评价了上胶剂的稳定性，通过傅立叶红外光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）分析了上胶剂的化学结构和复合材料的破坏断口。结果显示，7k型水溶性固化剂可以提高环氧树脂乳液的稳定性，明显改善碳纤维的集束性，同时提高碳纤维与环氧648基体树脂间的界面粘接性能，使复合材料的层间剪切强度（ILSS）从77MPa提高到86.5MPa。     

新型复合固化材料快速加固松软海(沙)滩的试验研究

从交通应急保障需求入手,创新性地提出了利用新型水下环氧树脂复合固化材料快速固化松软海(沙)滩的新思路并对水下环氧树脂固化材料快速加固松软海(沙)滩的强度形成机理进行了理论分析;通过室内力学性能试验,分析了这种固化材料加固松软海(沙)滩时的强度与凝胶时间的对比关系。结果表明,水下环氧树脂固化剂可以快速排除沙滩中的水分,促使环氧树脂快速形成网状立体结构,并将沙土颗粒包裹在网状体之中,在短时间内迅速形成较大的强度。因此,这种手段可以提高松软沙滩的快速通行能力,满足应急交通保障行动的时效性要求。     

改性环氧丙烯酸树脂的制备

为提高环氧丙烯酸树脂的光固化性能，采用顺丁烯二酸酐对环氧丙烯酸树脂进行改性，作为光固化涂料的预聚体，结果表明这种改性后的环氧丙烯酸酯比传统酯化反应制备的环氧丙烯酸酯有双键含量大和光同化速率优越的特点，着重讨论了环氧丙烯酸酯树脂的合成工艺，以及树脂合成中反应温度、催化剂和阻聚剂的选择，研究了酸值在实验过程中的变化．     

UV固化水性含氟环氧丙烯酸酯树脂的合成与性能研究

以环氧树脂、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸、马来酸酐为原料,通过接枝反应-开环反应-酯化反应三步合成光固化水性含氟环氧丙烯酸酯树脂聚合物。采用红外光谱、热重法（TG）、差示扫描量热仪（DSC）、激光粒度分布仪等技术对光固化水性含氟树脂结构与性能进行了分析,结果表明：添加含氟单体使聚合物的力学性能明显提高,热稳定性增强,玻璃化转变温度明显降低,接触角显著增大;当n（环氧树脂）：n（甲基丙烯酸十二氟庚酯）=4:1时,光固化水性含氟树脂的综合性能最佳：乳液平均粒径为2.3 m,固化膜附着力为1级,硬度为6 H,耐冲击性120 cm.     

环氧树脂／反应性聚碳酸酯体系的固化反应

用动态DSC研究了环氧树脂/反应性聚碳酸酯体系的固化动力学及其固化过程,对固化动力学参数,包括活化能,指前因子和速率常数等进行了探讨,结果表明,该体系为自催化反应机理;随着胺化聚碳酯酯（a-PC）的加入,活化能降低,而表观速率常数和指前因子增加;a-PC改变了整个体系的固化过程,加快了固化反应;对于a-PC增韧改性体系,随着a-PC和固化温度的增加,固化体系的玻璃化温度（Tg）降低。