Взаимодействие эпоксидных смол с различными отвердителями
1. Взаимодействие кислоты с эпоксидной группой (рис. 5).
Процесс отверждения проходит с раскрытием эпоксигруппы и образованием сначала гидроксильной группы, а затем эфирной группы, то есть происходит процесс этерификации смолы и образования трехмерного полимера. 2. Применение аминных отвердителей (рис. 6).
Амины также реагируют с раскрытием эпоксигруппы и образованием гидроксила, а затем образуют более сложные пространственные полимеры. Амины реагируют со смолой довольно активно, поэтому добавление их должно производиться незадолго перед употреблением смолы. Количество вводимых отвердителей в эпоксидную смолу определяется в зависимости от содержания эпоксигрупп или от эпоксидного числа согласно формуле
где А — количество отвердителя на 100 г смолы; М0 — молекулярная масса отвердителя; М, — молекулярная масса эпоксигруппы, равная 43; К— эпоксидное число данной смолы. В случае применения аминных отвердителей в эту формулу вводится поправочный коэффициент n (количество активных атомов водорода, содержащихся в аминных группах отвердителей), и формула принимает вид:
Физико-механические и диэлектрические свойства отвержденных эпоксидных смол могут изменяться в широких пределах в зависимости от введения в эпоксидную композицию дополнительно еще целого ряда компонентов (пластификаторов, наполнителей, разбавителей). Пластификаторы и модификаторы (ди-бутилфталат, тиокол, полиэфиры) повышают эластичность и ударную прочность, снижают вязкость, улучшают морозостойкость эпоксидных композиций, но одновременно с этим снижают теплостойкость, адгезионные свойства, влагостойкость, а главное, диэлектрические свойства. Наполнители (кварцевый песок, маршалит, асбест) повышают твердость и теплостойкость композиции, уменьшают усадку при отверждении, увеличивают теплопроводность, уменьшают термический коэффициент расширения, а также снижают стоимость композиции. Разбавители и растворители эпоксидных композиций — ненасыщенные мономерные соединения (стирол, жидкий полиэфиракри-лат ТГМ-3 и алифатические эпоксидные смолы ДЭГ-1, МЭГ-1) являются сами полимеризующимися веществами и, полимеризуясь при тех же условиях, вступают во взаимодействие с основной композицией, образуя как бы твердый раствор одного полимера в другом. В большинстве случаев наличие таких разбавителей («активных разбавителей») при составлении эпоксидных композиций вызывается крайней необходимостью (например, если без них невозможно получение низковязких текучих композиций с необходимыми технологическими свойствами). В некоторых случаях при изготовлении из эпоксидных композиций электроизоляционных лаков в композицию вводят обычные растворители (толуол, ксилол, этилцеллозольв, ацетон). Кроме вышеупомянутых отвердителей кислотного и аминного типов, для отверждения эпоксидных смол применяются отвердители в виде различных синтетических смол. Наиболее интересными и имеющими широкое применение являются фенолоформальдегидные, полиэфирные, меламино- и мочевиноформальдегидные и полиамидные смолы. Отверждение эпоксидных смол фенолоформальдегидными полимерами происходит за счет гидроксильной группы ОН. Отверждение происходит при 150-160 °С. Полученная композиция (эпоксидно-бакелитовая или эпоксидно-фенольная) обладает очень высокими диэлектрическими, а особенно механическими свойствами, водостойкостью и нагревостойкостью. Эти эпоксидные композиции широко применяются для производства электроизоляционных лаков, клеев. Отверждение эпоксидных смол полиэфирами происходит благодаря наличию в молекулах полиэфира карбоксильной группы СООН. Примером может служить отверждение эпоксидной смолы кислой полиэфирной смолой, получаемой в результате конденсации глицерина и адипиновой кислоты (глицерин адипината). Отверждение происходит при 120-150 °С Полученная композиция обладает хорошей эластичностью, механическими и электрическими свойствами. Эпоксидно-полиэфирные композиции применяются для изготовления электроизоляционных эпоксидно-полиэфирных лаков и компаундов. Отверждение эпоксидных смол полиамидами происходит благодаря присутствию в молекуле полиамида активных групп NН2 и NН. Отверждение композиций происходит при 20-100°С. Эти композиции обладают хорошей эластичностью, имеют высокую ударную прочность, но невысокие диэлектрические свойства. Применяются для изготовления лаков, клеев, компаундов. Полисульфидные смолы (тиоколы) также применяются для отверждения эпоксидных смол. Полученные композиции обладают высокой эластичностью, ударной прочностью и хорошими диэлектрическими свойствами. Применяются для изготовления эластичных заливочных компаундов. Марки эпоксидных смол
Таблица
Области применения
Благодаря своим уникальным свойствам эпоксидные смолы нашли широкое применение в промышленности. Наиболее характерными областями применения является их использование: 1) в качестве клеев для изготовления деталей ячеистой структуры в самолетостроении, в производстве малярных кистей и для отделочных покрытий по бетону; 2) для склеивания отдельных деталей и в качестве замазок при ремонте пластмассовых н металлических лодок, автомобилей и т. д.; 3) в качестве литьевых составов для изготовления малых серий отливок н экспериментальных отливок, штампов, шаблонов и инструментов; 4) в качестве набивочных и уплотнительных масс в строительстве зданий и шоссейных дорог, а также в тех случаях, когда требуется высокая химостойкость; 5) в качестве заливочных и герметизирующих составов, а также пропиточных смол и лаков в электротехнической и электронной промышленности; 6) в качестве слоистых пластиков, применяемых для изготовления корпусов самолетов и летательных аппаратов, для намотанных изделий и для зажимных приспособлений. Покрытия, наносимые из растворов, используются в качестве защитных и отделочных: для отделки судов и кирпичной кладки, покрытий по стали, покрытий цистерн, самолетов, грунтовых покрытий в инструментальной и автомобильной промышленности, футеровки консервной тары и барабанов, отделки мебели и в качестве покрытий разборных трубчатых конструкций. Они применяются также в качестве красок для бетонных полов и для отделки гимнастических залов, лаков для полов и т. д. Эпоксидные смолы находят применение также в качестве декоративных покрытий, в производстве печатных красок, для изготовления водоотталкивающих составов в текстильной промышленности, в зубопротезной и протезной промышленности, в хирургии, в нефтеперерабатывающей промышленности и для изготовления пенопластов. Эпоксидные смолы используются в качестве добавок в производстве ряда других пластмасс, например виниловых и акриловых, натуральных и синтетических каучуков. Эпоксидные компаунды
В зависимости от назначения эпоксидные компаунды можно разделить на три основные группы: 1) пропиточные; 2) заливочные (формовочные); 3) клеи. Технические требования, предъявляемые к компаундам, обусловлены назначением последних. Пропиточные компаунды должны обладать следующими свойствами: малой начальной вязкостью, высокой пропитывающей способностью, малым водопоглащением, хорошей цементирующей способностью, хорошей нагревостойкостью и удовлетворительными электрическими свойствами в условиях повышенной влажности и температуры. Заливочные компаунды должны обладать соответствующей вязкостью, обеспечивающей хорошее заполнение необходимых объемов; механической прочностью в полимеризованном состоянии, отвечающей возможным статическим и динамическим нагрузкам в условиях эксплуатации; малой водопоглащаемостью и влагопроницаемостью; высокой электрической прочностью; стабильностью электрических характеристик в рабочих условиях; нагревостойкость. и термостойкостью при циклическом изменении температур. Требования к клеям ограничиваются высокой адгезией к тем или иным материалам, стойкостью клеевого шва в эксплуатационных условиях и скоростью отверждения. Указанными техническими требованиями обусловлена и рецептура компаунда. Для быстрого отверждения при комнатной температуре можно применить гексаметилендиамин, полиэтиленполиамины и др. Для клеевого шва, работающего при повышенной температуре, можно применить малеиновый ангидрид, фталевый ангидрид, дициандиамид и другие отвердители, требующие нагрева для полимеризации.
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (313)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |