Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Чернин И.3. -> "Эпоксидные полимеры и композиции" -> 14

Эпоксидные полимеры и композиции - Чернин И.3.

Чернин И.3., Смехов Ф.М., Жердев Ю.В. Эпоксидные полимеры и композиции — М.: Химия, 1982. — 232 c.
Скачать (прямая ссылка): epoxyds.djvu
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 98 >> Следующая

К щелочным катализаторам относят третичные амины (являющиеся наиболее активными основаниями Льюиса), феноль-ные основания Манниха и их соли, производные имида'зола, а к кислотным — различные кислоты Льюиса [1, 2].
Третичные амины используют главным образом совместно с диановыми смолами в клеевых и лакокрасочных композициях, реже —в производстве литьевых изделий и армированных пластиков.
В число наиболее употребимых третичных аминов входят: Триэтаноламин N (СН?СН2ОН)3 Бензилдиметиламин —СН2—N (СНзЬ
СН3
а-Метилбензилдиметиламин [\\—СН—N (СН3)2
Процесс отверждения может происходить на холоду и во влажной атмосфере [2, с. 102]. Наряду с этим третичные амины используют в качестве соотвердителя в смесях с первичными аминами, а также, как уже отмечалось выше, для ускорения отверждения ангидридами.
Фенольные основания Манниха также часто относят к третичным аминам. Однако наличие фенольных ОН-групп приводит к значительному ускорению процесса полимеризации. Эти соединения часто используют в качестве ускорителей отверждения.
Промышленное применение находят 2-(диметиламинометил) -фенол
ОН
^Ч^СН,—N (СН3)2
2,4,6-трис(диметиламинометил) фенол
ОН
(СН3)2 И—Н2С. 1. .СН2—N (СНзЬ
СН2—N (СНзЬ
соли 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенола. Последние представляют собой продукты взаимодействия с карбоновыми кислотами и фенолами, активность которых проявляется только при высоких температурах, что обеспечивает значительную жизнеспособность композиций в обычных условиях. Имидазолы
НС=С—R2
I I HN\ С I
Ri
(1-бензил-2-метилимидазол, N-бутилимидазол, 2-этил-4-метил* имидазол и некоторые другие) являются весьма эффективными катализаторами, которые придают полимерам довольно высокую теплостойкость. Например, ТТД полимера на основе диановой смолы и часто используемого 2-этил-4-метилимидазола (3 ч. на 100 ч. смолы) достигает 160 °С, а увеличение массы образцов после выдержки в течение 1 мес. в различных средах составляет (в %) [4, с. 291]:
Ацетон.................... 1,2
Вода.....................0,9
10%-ный раствор гидроксида натрия.....1,1
Кроме того, комплексы имидазолов с солями металлов (хлорид никеля, фторид меди и т. п.) обладают стабильностью а быстро отверждают эпоксидные смолы при 150—180°С, обеспечивая хорошую адгезию к металлам [19].
Кислоты Льюиса —это трехфтористый бор, четыреххлористое олово, бромистый алюминий и др. Однако наибольшее распространение в качестве кислотного катализатора отверждения получил трехфтористый бор BF3. С целью снижения экзотермического эффекта полимеризации используются комплексы BF3 с электронодонорными соединениями — эфирами, спиртами или (чаще всего) с аминами [20].
В зависимости от природы блокирующего соединения распад комплекса происходит с различной скоростью, в результате чего жизнеспособность эпоксидных композиций может меняться от нескольких минут до года.
Примером активных комплексов являются комплексы BF3 с ацетоксимом марки УП-605/6р (температура активации «15°С) и с а-нафтиламином — УП-605/2р (температура активации «30°С) [1]. В качестве латентного отвердителя-катали-затора широко применяется комплекс трехфтористого бора с мо-ноэтиламином (BF3-M3A):
Н
BF3: N—СН2—СН8
47
46
Перечисленные катализаторы используют главным образом при получении связующих для слоистых пластиков и лакокрасочных материалов (в том числе и в красках с высоким содержанием нелетучих компонентов [2, с. 120; 3, с. 144]).
Влияние природы отвердителя на свойства полимеров
Рассмотрим строение и свойства диановых эпоксидных полимеров, получаемых с помощью аминного и ангидридного сшивающих агентов, а также путем катионной гомополимеризации тех же эпоксидных олигомеров. Во всех трех случаях фрагменты пространственной сетки, содержащие химические узлы, будут иметь различное строение:
при аминном отверждении
—И—О—СН2—СН—СН2—N—СН2—СН—СН2—О—
ОН РГ ОН
при ангидридном отверждении
——О—СН2—СН—СН2—О—С—И'—с—
i I! II
О О О
> i
С—И'— С-0~
А о
при гомополимеризации
—О—СН—СН2—О—СН—СНг—
СН2 СН2
А А
Как известно, эпоксидный полимер, образованный с помощью аминного сшивающего агента, характеризуется большим содержанием ОН-групп в единице объема, чем исходный олигомер, тогда как при отверждении ангидридами содержание ОН-групп даже несколько снижается [2, с. 30]. При гомополимеризации олигомеров новые гидроксильные группы не появляются. Таким образом, характерным отличием представленных выше модельных фрагментов пространственной сетки будет в первом случае наличие групп ОН и третичного атома азота, во втором — сложных, а в третьем — простых эфирных связей. Проследим как сказываются эти различия на свойствах полимеров на основе смолы типа ЭД-22 (табл. 2.5).
Различия в механических показателях полимеров в стеклообразном состоянии невелики. Сопоставление диэлектрических характеристик показывает преимущество полимеров ангидрид-
48
Таблица 2.5. Свойства полимеров на основе смолы типа ЭД-22 с отвердителями различной природы [2, с. 121; 21]
Показатели Отвердители и их содержание, масс. ч. на 100 масс. ч. смеси
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 98 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed