最新不同环氧树脂固化剂的固化性能研究

1、不同环氧树脂固化剂的 固化性能研究指导老师：王建民学 生：楼 波 专业班级：应化0201选题的目的及意义n环氧树脂作为涂料、胶黏剂(包括密封胶)、电绝缘材料及符合材料基材等应用，涉及到民用、高新技术领域及各工业部门，用途非常之广泛；n环氧树脂必须与固化剂反应以生成三向立体结构才具有实用价值。研究环氧树脂固化剂的固化性能，在不同使用领域研究不同固化剂的固化性能具有很大的实际应用意义。 论文的主要研究内容n不同固化剂种类、用量及温度等因素对环氧树脂固化产物的表面干燥时间、附着力、硬度、冲击强度以及柔韧性等固化特性的影响。胺类固化剂固化机理 n按氮原子上取代基（r）数目可分为一级胺、二级胺和三级胺

2、。 一级胺与环氧基反应生成二级胺： rnh2+ ch2 ch rnhch2ch o oh 与另一环氧基反应生成三级胺 rnhch2ch + ch2 ch rn(ch2ch) 2 oh o oh 生成的羟基与环氧树脂反应固化剂固化性能的评价方法n涂膜的表面干燥时间 ；n涂膜的附着力 ；n涂膜的硬度（铅笔硬度）；n涂膜的耐冲击强度 ；n涂膜的柔韧性（抗弯曲强度）；24 实验号环氧基与胺基摩尔比 固化温度t/表干时间铅笔硬度附着力/级冲击强度/kgfcm柔韧性/mm10.8:10不固化不固化不固化不固化不固化20.8:1252h20minh3107.530.8:15035min2h257.540.8

3、:1708min2h157.551:10不固化不固化不固化不固化不固化61:1252h3b1507.571:15025min2h0107.581:1708min2h057.591.2:10不固化不固化不固化不固化不固化101.2:1251h20min 2h0157.524实验号环氧基与胺基摩尔比 固化温度t/表干时间铅笔硬度附着力/级冲击强度/kgfcm柔韧性/mm10.8:10不固化不固化不固化不固化不固化20.8:1251h40min2h115130.8:15030min3h110140.8:1706min3h0107.551:10不固化不固化不固化不固化不固化61:1251h20min3

4、b120171:15025min3h010181:1706min3h0107.591.2:10不固化不固化不固化不固化不固化101.2:1251h3b045124实验号环氧基与胺基摩尔比 固化温度t/表干时间铅笔硬度附着力/级冲击强度/kgfcm柔韧性/mm10.8:10不固化不固化不固化不固化不固化20.8:1254h40minh210130.8:1501h2h2107.540.8:17020min2h1157.551:10不固化不固化不固化不固化不固化61:1253h20minhb150.571:15045min3h2107.581:17016min3h3107.591.2:10不固化不固

5、化不固化不固化不固化101.2:1252hh151固化温度对t31固化性能的影响 n在图3.1中可以看到铅笔硬度在温度升高后增加，在图3.2可以看到附着力在温度升高后降低，在图3.3中可以看到冲击强度在温度升高后降低。表明在胺氢和环氧基摩尔比为0.8:1时，随着温度的升高涂膜的铅笔硬度逐渐增加，涂膜的铅笔硬度逐渐降低，涂膜的冲击强度逐渐降低。表面干燥时间在温度升高后迅速减少。而用t31固化剂制备的涂膜的柔韧性差，涂膜表面脆而易碎。固化温度对t31固化性能的影响 n在图3.4中可以看到铅笔硬度在温度升高后增加，在图3.5可以看到附着力在温度升高后降低，在图3.6中可以看到冲击强度在温度升高后降低

6、。表明在胺氢和环氧基摩尔比为0.8:1时，随着温度的升高涂膜的铅笔硬度逐渐增加，涂膜的铅笔硬度逐渐降低，涂膜的冲击强度逐渐降低。表面干燥时间在温度升高后迅速减少。而t31固化剂制备的涂膜在此胺氢和环氧基摩尔比之下有良好的柔韧性，不易碎裂。固化温度对三乙烯四胺固化性能 的影响 n在图3.7中可以看到铅笔硬度在温度升高后增加，在图3.8可以看到附着力在温度升高后降低，在图3.9中可以看到冲击强度在温度升高后升高。表明在胺氢和环氧基摩尔比为0.8:1时，随着温度的升高涂膜的铅笔硬度逐渐增加，涂膜的铅笔硬度逐渐降低，涂膜的冲击强度逐渐升高。表面干燥时间在温度升高后迅速减少。在此胺氢和环氧基摩尔比之下用

7、三乙烯四胺制备的涂膜具有良好的柔韧性。 t31用量对固化性能的影响 n在图3.10中可以看到铅笔硬度在温度升高后降低，在图3.11可以看到附着力在温度升高后降低，在图3.12中可以看到冲击强度在温度升高后升高。表明在温度50时，胺氢和环氧基摩尔比增加时涂膜的铅笔硬度逐渐降低，涂膜的铅笔硬度逐渐降低，涂膜的冲击强度逐渐升高。在图3.11中的基团比为2时，有非常好的附着力，没有任何脱落现象，有待于进一步研究原因。表面干燥时间在温度升高后迅速减少。在50下用t313种不同配比制备的涂膜柔韧性差，易碎。t31用量对固化性能的影响 n在图3.13中可以看到铅笔硬度在温度升高后降低，在图3.14可以看到附

8、着力在温度升高后降低，在图3.15中可以看到冲击强度在温度升高后升高。表明在温度50时，胺氢和环氧基摩尔比增加时涂膜的铅笔硬度逐渐降低，涂膜的铅笔硬度逐渐降低，涂膜的冲击强度逐渐升高。表面干燥时间在温度升高后迅速减少。在50下用t313种不同配比制备的涂膜柔韧性良好，能够达到2mm甚至1mm。三乙烯四胺用量对固化性能的影响 n在图3.16中可以看到铅笔硬度在温度升高后升高，在图3.17可以看到附着力在温度升高后不变，在图3.18中可以看到冲击强度在温度升高后不变。表明在温度50时，胺氢和环氧基摩尔比增加时涂膜的铅笔硬度逐渐升高。而胺氢和环氧基摩尔比对涂膜的铅笔硬度和冲击强度的影响不大。表面干燥

9、时间在温度升高后迅速减少。在50下用不同配比的三乙烯四胺制备的涂膜柔韧性差，易碎。 结论与建议n课题所选的固化剂均为环氧树脂的常温固化剂；在低温条件下均难以有效的固化环氧树脂；在高温条件下，固化反应进行很快，表干时间和实干时间都大大减少，机械性能有不同趋向变化。市售t31固化剂单独作为环氧树脂的常温固化剂，硬度能达到2h，附着力可以达到2级，冲击强度和柔韧性不及t31(课题组合成)；t31的硬度不及市售t31固化剂，在附着力、冲击强度和柔韧性等固化特性上较好；三乙烯四胺作为环氧树脂的常温固化剂，在附着力、冲击强度及柔韧性等固化特性上，较t31差，其硬度比t31好。 n它们在常温下或者在高温条件下分别具有特定的机械性能。在低温条件下它们由于不能完全固化，其固化性能不能表现出来。三种不同环氧树脂固化剂