環(huán)氧樹脂固化反應固化點的測定及其影響因素

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1、環(huán)氧樹脂固化反應固化點的測定及其影響因素高分子142班蔡曉嫻201411024206一、前言環(huán)氧樹脂固化物穩(wěn)定性好，機械強度高、收縮率及吸水率低，是涂料行業(yè)的支柱產(chǎn)品。隨著環(huán)保標準、法規(guī)的不斷完善、嚴格，水性環(huán)氧體系以其不遜于溶劑型環(huán)氧體系的性能以及不燃、無毒、無味、無溶劑排放等優(yōu)點受到人們的青睞。環(huán)氧樹脂基商性能增強先進樹脂基a合材料的屮間基材，在航空航天及其他行業(yè)用途很廣。膠膜法制備預浸料先要制備一定寬度、均勻平整的樹脂膠膜然后將樹脂膠膜在一定的溫度、壓力、層數(shù)等條件下，與一定數(shù)量和形態(tài)的纖維進行復合預浸，

2、因此，膠膜制備是環(huán)氧樹脂基高性能增強纖維預浸料制備的關鍵。目前膠膜制備存在的突出問題，一是單一使用固體或液體環(huán)氧樹脂很難滿足成膜性能的要求；二是膠膜在預浸過程屮往往初性不足；三是用途很廣的固化劑4,4’?二氨基二苯砜（DDS）有時會導致固化溫度升高。根據(jù)混合物熔點降低原理，將固液環(huán)氧樹脂混配使用,室溫下可能達到半固態(tài)，有利于膠膜成型并提高膠膜韌性。二、實驗目的1、了解高分子反應的基本原理和特點2、了解環(huán)氧樹脂的制備及其固化反應的原理、特點3、探討環(huán)氧樹脂固化反應的影響因素4、了解環(huán)氧樹脂倒模的流程三、實驗原理環(huán)

3、氧樹脂（epoxyresins）,是指分子中帶有兩個或兩個以上環(huán)氧基的低分子量物質及其交聯(lián)固化產(chǎn)物的總稱，是一種熱固性樹脂。苒最重要的一類是雙酚A型環(huán)氧樹脂，但在本次實驗中，我們所用到的是環(huán)氧樹脂E51，其環(huán)氧值為0.51，即100gE51樹脂含環(huán)氧值0.51mol。環(huán)氧樹脂E51：外觀無明顯機械雜質，環(huán)氧范圍為0.48-0.54，無機氯值（eq/100g）<1x10A-3,有機氯值（eq/100g）<2x10A-2,粘度40°C（mPaS）<2500oE51環(huán)氧值高、粘度低、色澤淺，廣泛用作粘接劑、無溶劑涂料

4、、自流平地平斜、澆注料。制備的涂料色彩艷喊，抗剝性好、施工方便。支部的澆注料工藝性好、流動性好、機械強度《、絕緣性能好，收縮率小、吸水率低。因為環(huán)氧樹脂在未固化前是呈熱塑性的線性結構，要實現(xiàn)它的各種功能，必須加入固化劑，與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基等反應，變成網(wǎng)狀結構的大分子，成為不溶不熔的熱固性成品。本實驗主要使用胺類固化劑：胺類固化劑可分為脂肪胺型和芳香胺型。脂肪胺型使用比較普遍，硬化速度快，粘度低，使用方便，但固化劑本身的毒性較大、易升華，固化后形成的膠層脆性大，粘結強度不高，耐熱性和介電性較差等。芳香胺型形成的固

5、化物可在100-150°C忪期使用，粘接強度高，耐化學試劑和耐老化性能好，但作為結構膠使用韌性不夠，還需要增韌改性。根據(jù)有機化學的知識，要使環(huán)氧開環(huán)成羥基，必須使用一二級胺，因為它們含有活潑氫原子，使環(huán)氧基開環(huán)生成羥基，生成的羥基再與環(huán)氧基起醚化反應，最后生成網(wǎng)狀或體型聚合物。三級胺只可進行催化開環(huán)，環(huán)氧樹脂的環(huán)氧?被叔胺開環(huán)變成陰離子而非羥某，一般而言，不直接用作同化劑，常常與酸酐類固化劑聯(lián)用。本次實驗的固化劑953、同化劑T31可在室溫下快速反應，而固化劑650要在恒溫70-80°C反應，反應較慢。實驗中稀

6、釋劑AGE的作用：由于環(huán)氧樹脂兩端都有環(huán)氧基,而稀釋劑有一端有環(huán)氧基，可以消耗環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基，降低它的密度，提高柔韌性。四、實驗試劑及儀器實驗試劑：環(huán)氧樹脂E51、固化劑953、固化劑T31、同化劑650、稀釋劑AGE、消泡劑、促進劑（催化劑）實驗儀器：一次性杯子、一次性手套（也可用橡膠手套或棉布手套）、一次性滴管、模具、加熱恒溫箱、稱量天平、保鮮膜五、實驗步驟1、固化劑953配比不同對環(huán)氧樹脂固化反應的影響取5個一次性杯子，標記953（1-5組），分別往里面添加lO.Og左右的環(huán)氧樹脂，然后添加1.5%的稀

7、釋劑AGE，充分攪拌均勻后加入0.6%的消泡劑，攪拌并觀察實驗現(xiàn)象，然后分別加入2.6、2.8、3.0、3.4、3.0g的固化劑953，并在第5組中加入l.Og促進劑，觀察反應的現(xiàn)象，并丌始記錄試樣1-5的凝膠時間和固化時間，實驗過程要記錄實驗稱量的實際數(shù)據(jù)。2、同理測固化劑T31配比不同對環(huán)氧樹脂固化反應的影響3、不同固化劑對環(huán)氧樹脂同化反應的影響取3個一次性杯子，分別標記953、T31、650,分別往里面添加lO.Og左右的環(huán)氧樹脂，然后添加1.5%的稀釋劑AGE，充分攪拌均勻后加入0.6%的消泡劑，攪拌并

8、觀察實驗現(xiàn)象，然后分別加入3.0g的固化劑953、T31、650，并加入l.Og促進劑,將650放入恒溫箱中恒溫觀察，記錄反應的現(xiàn)象，并開始記錄試樣的凝膠時間和固化時間，實驗過程要記錄實驗稱量的實際數(shù)據(jù)。4、消泡劑用W不同對環(huán)氧樹脂固化反應的影響取4個一次性杯子，標記T31（A-D組），分別往里面添加lO.Og左右的環(huán)氧樹脂，分別加入0.3、0.5、0.7、0.9g的消泡劑，攪拌并觀察