Эпоксидные полимеры и композиции - Чернин И.3.
Скачать (прямая ссылка):
ДАДФМ, 27 ВРз-МЭА, 3 ГГФА, 75 метил-ЭТГФА. 90
ттд, "С 168 128 124 128
0ИЗГ> МПа 101 114 113 117
ор> МПа 60 60 77 61
Твердость по Роквеллу 112 108 105 111
(шкала М) о'
при 60 Гц 4,5 _ 3,4 3,7
» 103 Гц 4,4 4,8 3,4 3,6
» 10е Гц с" 3,8 3,2 3,5
при 60 Гц 0,009 _ 0,005 0,0015
» 103 Гц 0,020 0,011 0,013 0,004
» 106 Гц 0,032 — 0,014 0,023
Примечание, е'—относительная диэлектрическая проницаемость; е" —коэффициент потерь.
ного отверждения, обладающих лучшими в данном ряду электроизоляционными свойствами (низкими значениями е' и е"). Повышение диэлектрических показателей у полимеров аминного отверждения, очевидно, связано с большим содержанием гид-роксильных групп. В случае же гомополимера это, видимо, обусловлено наличием остатков высокополярного катализатора.
Большее содержание ОН-групп оказывает влияние не только на диэлектрические характеристики, но и на их изменение с температурой (как и на температурную зависимость других релаксационных параметров) [22].
Сопоставление релаксационных свойств представляет особый интерес с мпа в тех случаях, когда радикалы И моле- ' '
кул диамина и ангидрида имеют близ- 4 кое строение, например при использо- з вании бутилендиамина и янтарного ангидрида или о-фенилендиамина 2 (ОФДА) и фталевого ангидрида. На 1, рис. 2.1 приведена температурная зависимость модуля сдвига в и коэффи- 20
1,5
Рис. 2Л. Температурная зависимость динами- 10 ческого модуля сдвига б и коэффициента за- ' тухаиия колебаний Я полимеров на основе смо- ®? лы типа ЭД-20, отверждеиной о-феиилеидиа- о мином (/, 3) и фталевым ангидридом (2, 4). ~100~80 -60 ~Ы -20 0 20 *0П?
49
Таблица 2.6. Свойства полимеров на основе смолы типа 9Д-20 с аминными и ангидридными отвердителями [22]
Отвердитель
Статический изгиб
Прочность
при ударном, изгибе, кДж/м2
Бутилендиамин Янтарный ангидрид о-Фенилендиамин
Фталевый ангидрид
I—(СН2)4—ын2 !—С=0 > г—С=0 ,ш2 190 25 80
110 10 32,5
150 10 21
о
с=о х> 120 5 13
с=о
циента затухания собственных колебаний при кручении Я поли* меров на основе диановой смолы типа ЭД-20, отвержденной ОФДА и ФА [22]. Можно видеть, что в первом случае, начиная примерно с — 60 °С происходит заметное снижение модуля, обусловленное интенсивным |3-релаксационным переходом. Об этом свидетельствует максимум X. Соответствующий переход для полимера ангидридного отверждения выражен значительно слабее. Снижение модуля свидетельствует об уменьшении жесткости и. хрупкости полимера, вследствие чего повышаются прочность я эластичность не только при статическом, но и при динамическом нагружении (табл. 2.6). В противоположность этому большинство ангидридов придают эпоксидным полимерам, в частности литьевым изделиям, хрупкость [2, с. 143].
В табл. 2.7 приведены сравнительные данные о химической стойкости полимеров на основе диановой смолы типа ЭД-22 с отвердителями различной природы [23]. Отверждение проводили при высоких температурах по наиболее типичным режимам. Образцы выдерживали в средах при комнатной температуре и определяли изменение массы. Меньшей стойкостью к воде и кислотам отличаются полимеры аминного отверждения, что, видимо, связано с высоким содержанием гидроксильных групп. В то же время эти полимеры обладают высокой щелоче-стойкостыо.
Полимеры, полученные в присутствии трехфтористого бора, имеют меньшую гидрофильность и более высокую водо- и кис-лотостойкость, а также хорошую щелочестойкость. Использование ангидридов способствует еще большему повышению стойкости полимеров к действию кислот и воды, что связывают с на-
личием сложноэфирных связей и уменьшением содержания ОН-групп. При этом, однако, существенное влияние оказывает строение молекул ангидрида: химическая стойкость снижается при переходе от гексагидрофталевого к метилэндиковому.
Введение заместителей к углеродным атомам алифатического цикла, очевидно, приводит к уменьшению плотности упаковки молекулярных цепей и, следовательно, к изменению химической стойкости. Особенно заметные различия проявляются при выдержке образцов в щелочной среде. Наблюдаемое уменьшение массы после пребывания в растворе гидроксида натрия, видимо, связано с частичной деструкцией полимера в результате щелочного гидролиза сложноэфирных связей [24, с. 172]:
О
-С—О—Г^'
I?-
Н20; ОН"
О
I!
-С—о-
-1?'
"ОН
о
II
-с-
-О" + і^'он
Простая эфирная связь обладает большей стойкостью [25, •с. 51], а связь азот — углерод в обычных условиях устойчива к гидролизу.
Сравнение стойкости эпоксидных полимеров к длительному воздействию органических растворителей показывает, что наибольшее влияние оказывает природа растворителя. Можно полагать, что сорбция высокополярного ацетона протекает гораздо активнее сорбции толуола.
Строение отвердителя оказывает влияние и на термостойкость эпоксидных полимеров. На рис. 2.2 приведена зависимость потерь массы образцов полимеров от продолжительности
Таблица 2.7. Увеличение массы образцов эпоксидных полимеров после выдержки в различных химических средах в течение 28 (числитель) и 120 сут (знаменатель)
