稀釋劑降低樹脂黏度的同時,給固化物的各種性能也會帶來一定的影響,這就越發(fā)顯得稀釋劑及其用量選擇的重要。 苯基縮水甘油醚和1,4-丁二醇二縮水甘油醚用量對環(huán)氧樹脂-二亞乙基三胺組成物(室溫7天固化)搭接剪切強度的影響。適量的稀釋劑可以提高剪切強度。在同樣添加量情況下,1,4-丁二醇二縮水甘油醚的剪切強度高于苯基縮水甘油醚。這是因為適量的稀釋劑增強了膠黏劑對金屬表面的浸潤力;而前者強度高于后者是由于兩者結(jié)構(gòu)不同所致,前者為脂肪長鏈且含有兩個環(huán)氧基。單環(huán)氧化合物烯丙基縮水甘油醚在室溫下有較高的剪切強度,但在高溫下強度很低。其他二、三元環(huán)氧化合物在高溫下的剪切強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單環(huán)氧化合物。 添加稀釋劑導(dǎo)致固化物的熱變形溫度、耐水性及彎曲強度均有所降低。單就耐水性而言,含有苯環(huán)的稀釋劑增重低于1%,優(yōu)于其他稀釋劑。 活性稀釋劑多數(shù)為低分子質(zhì)量環(huán)氧化合物。由于環(huán)氧基含量高且具揮發(fā)性,其毒性作用遠(yuǎn)大于雙酚A型環(huán)氧樹脂。對動物皮膚的第一次毒性效應(yīng),按下列次序減少:DGE>縮水甘油>PGE>AGE>BGE>IGE。吸入它們的蒸氣會刺激呼吸道,烯丙基縮水甘油醚(AGE)和異丙基縮水甘油醚(IGE)會引起輕微的全身中毒。這些活性稀釋劑最大的危害性是對皮膚的傷害,特別是DGE(二縮水甘油醚)、縮水甘油、PGE尤甚。 由于活性稀釋劑均為低分子環(huán)氧化合物,程度不同的對皮膚及黏膜產(chǎn)生刺激性。因此希望開發(fā)安全高,稀釋效果好,對固化物物性不良影響小或能提高固化物物性的稀釋劑。環(huán)狀碳酸酯是一種新型的活性稀釋劑,用于胺固化的環(huán)氧樹脂組成物中。 碳酸亞乙烯酯(EC)為固態(tài),碳酸丙烯酯(PC)、EC和PC 50/50混合物(EC-50)均為液態(tài)。使用碳酸酯與液態(tài)的環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當(dāng)量188)混合,可有效降低樹脂的黏度,幾乎呈線性關(guān)系。 在液體環(huán)氧樹脂-胺體系中添加環(huán)狀碳酸酯后,體系的凝膠時間縮短,熱性能(玻璃化溫度Tg和熱變形溫度HDT)均降低,但力學(xué)性能明顯提高。 凝膠時間縮短,是因為結(jié)構(gòu)中含有碳酸酯、整體極性提高,致使反應(yīng)速度增加;再有環(huán)氧樹脂體系中胺和碳酸酯反應(yīng)、快速放熱,前期放出的熱量又進(jìn)一步加速反應(yīng)進(jìn)行。碳酸酯和胺反應(yīng)生成甲氨酸酯(或氨基甲氨酸酯)。 反應(yīng)生成物中含有羰基,給氫鍵的形成提供了強韌的架橋點,致使固化樹脂在室溫下的力學(xué)性能得以提高。 熱性能和HDT隨碳酸酯用量增加而趨于降低,加熱時架橋點比例隨之減少是其熱性能降低的一個原因。 碳酸酯極性高,對極性容積親和性增加,容易吸收熱丙酮和熱水,使其增重,耐藥品性降低。 這一新技術(shù)的最大特點是,與通常的縮水甘油醚類稀釋劑不同,PC和EC使用時沒有毒性,且能提高樹脂固化物的力學(xué)性能。 |