Реферат: Структура и адгезионные свойства отверждённых эпоксидных смол
Смолы с молекулярной массой 500-1000 получают аналогичным способом, но при молярном соотношении дифенилолпропан : эпихлоргидрин, равном 1: (1,5-1,9), причём процесс ведут в среде растворителя (ксиол, толуол, их смеси с бутиловым спиртом или циклогексаном).
Смолы с молекулярной массой 1000-3500 синтезируют взаимодействием низкомолекулярной эпоксидиановой смолы с дифенилолпропаном в расплаве при 140-210 оС (катализаторы- третичные амины, мочевина, Na2CO3) или дифенилпропана с эпихлоргидрином в присутствии щёлочи в гетерогенных условиях в системах вода – органический растворитель (обычно изопропанол или бутанол) при 70-80 оС. Во втором случае в меньшей степени протекают побочные реакции, получаемые эпоксидиановые смолы имеют более узкое молекулярно-массовое распределение, сравнительно узкий интервал эпоксидных чисел, отличаются более светлым цветом.
Из других эпоксидных смол, содержащих в молекуле глицидиловые группы, наибольшее практическое применение получили глицидиловые производные феноло-формальдегидных новолачных смол(II) (здесь и далее римскими цифрами указана нумерация эпоксидных смол в таблице 2), продуктов конденсации фенола с акролеином (III) и глиоксалем (IV), галогенированного дифенилолпропана (V), ароматических моноаминов (VI) и диаминов (VII), аминофенолов (VIII), циануровой кислоты (IX), резорцина (X), гликолей (XI). Промышленное значение получили также олигомерные диглицидилуретаны - продукты взаимодействия глицидола с олигомерными диизоцианатами, полученными на основе олигодиенидилов молекулярной массой 2000-4000, простых или сложных полиэфиров молекулярной массой 1000-2000. Эпоксидиановые смолы, содержащие эпоксидные группы в алифатических циклах или цепях, получают эпоксидированием (обычно надуксусной кислотой) двойных связей ненасыщенных соединений; практическое значение имеют диэпоксиды гексагидробензаль- 1,1-бис- (оксиметил) циклогексана (XIII), тетрагидробензилового эфира тетрагидробензойной кислоты (XIV), дициклопентенилового эфира (XV), дициклопентадиена (XVI), винилциклогексана(XVII), эпоксидированные олигомеры дивинила.
Таблица 2
Эпоксидные смолы [2].
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
XIII
XIV
XV
XVI
XVII1.2. Структура и свойства неотверждённых смол
Эпоксидиановые смолы – вязкие жидкости или твёрдые хрупкие вещества от светло-жёлтого до коричневого цвета. Растворяются в толуоле, ксиоле, ацетоне, метилэтилкетоне, метилизобутилкетоне и их смесях со спиртами (например, бутиловым, этил- и бутилцеллозольвами, диацетоновым). Характеристики эпоксидиановых смол приведены в таблице 3.
Таблица 3
Состав и характеристика диановых эпоксидных смол[2].
|
Мол. масса |
Содержание эпоксидных групп, % | Содержание гидроксильных групп, % | Содержание в смоле полимергомологов различной степени полимеризации | Агрегатное состояние смолы | |||
| n=0 | n=1 | n=2 |
n>3 |
||||
| 350-400 | 24,8-21,5 | 0,1-0,8 | 92-85 | 8-15 | 2-3 | 0 | Жидкость (вязкость 800-2000 мн сек/м2, или спз при 40 °С) |
| 400-600 | 21,5-14,5 | 0,8-2,5 | 85-50 | 15-20 | 8-10 | 5-10 | Вязкая жидкость (вязкость 20000-60000 мн сек/м2, или спз при 40 °С) |
| 600-800 | 14,5-10,0 | 2,5-4,6 | 50-20 | 12-16 | 8-11 | 45-50 | Высоковязкая жидкость (вязкость около 2000 мн сек/м2, или спз при 100 °С) |
| 800-1000 | 10,0-8,0 | 4,6-5,1 | 20-13 | 12-14 | 9-12 | 55-60 | Твёрдая смола (температура размягчения 50-55°С) |
| 1000-1400 | 8,0-6,0 | 5,1-6,0 | 13-8 | 7-9 | 8-10 | 70-75 | Твёрдая смола (температура размягчения 55-70°С) |
| 1400-1800 | 6,0-4,0 | 6,0-6,5 | 6-4 | 6-8 | 8-10 | 80-85 | Твёрдая смола (температура размягчения 70-85°С) |
| 1800-3500 | 4,0-2,0 | 6,5-6,8 | 4-2 | 3-5 | 5-8 | 83-90 | Твёрдая смола (температура размягчения 85-100°С) |
Низкой вязкостью при 10-30°С обладают эпоксидиановые смолы молекулярной массой < 400, смолы резорцин и диамин, диглицидиловые эфиры дикарбоновых кислот, например, тетрагидрофталевой. Для получения эпоксидиановых композиций пониженной вязкости используют также жидкие отвердители (например, аминоэфиры, метилендиковый ангидрид, жидкий изомер метилтерефталевого ангидрида) в сочетании с химически активными разбавителями, содержащими эпоксидные группы (например, с глицидиловыми эфирами гликолей алкилфенолов, разветвлённых карбоновых кислот, с эпоксидированными маслами). Применение эпоксидных и ненасыщенных мономеров (бутилаллил-, финил- и фурилглицидиловых эфиров, глицидилметакрилата, стирола) затруднено вследствии их токсичности и летучести.
Для увеличения вязкости в композиции вводят высокомолекулярные соединения (например, поливинилбутираль) или мелкодисперсные наполнители, например аэросил (SiO2), в количестве 3—5% к обычно применяемым наполнителям для придания композиции тиксотропных свойств[2].
Выпускаемые в промышленности композиции на основе эпоксидных смол характеризуются (данные приведены для композиции без наполнителя) жизнеспособностью от 1—2 мин до 2 лет; их можно перерабатывать при температурах от —20 до 180°С, продолжительность гелеобразования в условиях переработки от 30 сек до 100 ч, объемная усадка 2—8%. При отверждении эпоксидиановых смол не выделяются летучие вещества, что определяет сравнительную простоту технологии их переработки. В эпоксидиановые смолы можно вводить различные наполнители: минеральные, органические, металлические порошки, волокна, ткани и прочее.
Промышленность выпускает эпоксидиановые смолы следующих марок: жидкие смолы ЭД-5 и ЭД-6, высоковязкую смолу ЭД-П и твердую смолу ЭД-Л (ГОСТ 10587—63). На их основе изготовляют компаунды различных марок. Компаундом называют смесь, состоящую из эпоксидной смолы, наполнителя и пластификатора. В компаунд вводят отвердитель.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
