Методы отверждения циклоалифатических эпоксидных смол

В отличие от эпоксидных смол типа бисфенол-А, циклоалифатические эпоксидные смолы имеют эпоксидные группы в богатом электронами состоянии, что затрудняет их реакцию с нуклеофильными агентами. Из-за наличия стерических препятствий нуклеофильные агенты испытывают трудности с атакой атомов углерода. Следовательно, их реакционная активность намного медленнее, чем концевые эпоксидные группы, что делает циклоалифатические эпоксидные смолы трудными для реакции с агентами для отверждения амина и имидазола.

Однако при реакции с электрофильными агентами, поскольку электрофильные агенты атакуют атомы кислорода, циклоалифатические эпоксидные смолы не испытывают стерических препятствий. Следовательно, циклоалифатические эпоксидные смолы легко реагируют с полиолами, ангидридами и катионными отвердителями.

Циклоалифатические эпоксидные смолы и аминовое отверждение

На рисунке 1 сравниваются кривые кинетики отверждения циклоалифатических эпоксидных смол S-06E, эпоксидной смолы типа 128 бисфенола-А и алициклического амина 1,3-BAC. Из рисунка видно, что из-за эффекта стерических помех нуклеофильные агенты испытывают трудности с атакой атомов углерода, что затрудняет реакцию S-06E и 1,3-BAC. Начальная температура реакции и пиковая температура реакции намного выше, чем у 128 + 1,3-BAC.

Диаграмма 1

Циклоалифатические эпоксидные смолы и отверждение ангидридом

Диаграмма 2

Во время отверждения эпоксидных смол с ангидридами, следующие реакции происходят под влиянием третичных аминов или четвертичных аммониевых солей в качестве промоторов:

Ангидрид реагирует с третичными аминами с образованием карбоксилатных анионов

Карбоксилатное анионное кольцо-откройте эпоксидные группы для образования оксианионов

Оксианионы реагируют с ангидридами с образованием эфирных структур

На рисунке 2 сравниваются кривые кинетики отверждения циклоалифатических эпоксидных смол S-06E, эпоксидной смолы типа 128 бисфенола-А и метилгексагидрофталевого ангидрида. Из рисунка видно, что при выборе подходящего промотора и высокой дозировки (4% TEAB) начальная температура реакции и пиковая температура реакции с ангидридным отвердителем близки к таковым для смолы 128.

По сравнению с агентами для отверждения амином, ангидридные отвердители менее токсичны и имеют меньшую летучесть, но у них все же есть некоторые недостатки:

Ангидриды очень легко поглощают влагу из воздуха, производя свободные кислоты, которые влияют на скорость отверждения и производительность отверждаемого продукта;

Реактивность ангидридов с эпоксидной смолой относительно низкая, что затрудняет лечение при комнатной температуре;

Количество эпоксидной смолы и ангидрида должно быть точно измерено стехиометрически. Если содержание эпоксидной группы слишком велико, это уменьшит Tg отвержденного продукта, в то время как слишком высокое содержание ангидрида вызовет такие проблемы, как более глубокий цвет и более низкая прозрачность отвержденного продукта.

Циклоалифатические эпоксидные смолы и катионное фотоинициированное отверждение

По сравнению со свободным радикалом фотоинициированного отверждения катионное фотоинициированное отверждения имеет следующие преимущества:

Отсутствие поверхностного ингибирования кислорода;

• Большая глубина отверждения, превосходит системы свободных радикалов;

• Низкая усадка, хорошая адгезия к подложкам, отличная химическая стойкость и стойкость к кипению;

• Отсутствие растворителей и вредных веществ во время отверждения, что делает его экологически чистым.

Основываясь на этом, алициклические эпоксидные фотоинициированные системы отверждения также могут разрабатывать решения для использования в композитных материалах, таких как ремонт лопастей ветряных турбин. Для тех, кто заинтересован в поиске поставщиковСпециальные эпоксидные смолы, В Tetra доступны высококачественные продукты.