熱固性樹脂基體之環(huán)氧樹脂(編輯修改稿)
2024-09-11 23:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 雙氰胺 ? 間苯二胺 ? 三乙醇胺 酸酐固化劑 胺類固化劑 “龔氏”固化劑 4 環(huán)氧樹脂的老化 高分子材料在其加工、應用和貯存過程中有可能發(fā)生變化即材料的性能劣變．例如泛黃、龜裂、光澤損失、沖擊強度及其他力學性能下降，從而影響高分子材料的正常使用和使用壽命。這種現(xiàn)象稱為高分子材料的 老化 。 老化的原因和過程 ? 老化的本質(zhì)是一種化學反應，即從弱鍵開始的化學反應 (例如氧化反應 )為起點并引起一系列復雜的反應。這種反應可由許多因素引起，例如： 熱 、 紫外光 、 機械應力 、 高能輻射 、 電場 等。老化的結(jié)果是 高分子材料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 以及 相對分子質(zhì)量下降或交聯(lián) ，最終導致材料性能破壞以致無法使用。 ? 最常見的老化因素是 熱 和 紫外光 ，因為材料從生產(chǎn)、貯存、加工到制品使用接觸最多的環(huán)境就是熱和光 (紫外光 )。 ? 環(huán)氧樹脂用固化劑在室溫或加熱條件下固化后 。形成三維交聯(lián)的固體材料 。 在它固化的過程中受光和熱的作用 ， 因此光氧化反應和熱氧化反應不時地發(fā)生 ， 最終結(jié)果導致環(huán)氧樹脂固化物性能的降低 、壽命的縮短 。 最終得到的材料是其各組分的相互作用以及它們的老化反應的結(jié)果 。 機理 太陽光中的紫外光部分 ， 即波長為 300— 400 nm的光可以引起聚合物的降解 (稱之為光降解 )， 當材料在較高溫度下加工或使用時可以引起聚合物的熱降解 。 一般來說上述二種 降解(即稱氧化 )是同時進行的 ， 該反應是十分復雜的 。 用下式可以描述光、熱氧化反應一般機理： 影響因素 ? 環(huán)境條件 高溫 、 高濕度以及高劑量的輻射等條件是導致降解的主要因素 。 Gee, Sprouse和 Sacher提出了關(guān)于 熱解表面形成低分子物 ， 這些低分子物可被水沖掉而加劇了熱降解反應的假設(shè) 。 對樹脂及其組成的光氧化過程的研究在于測定其引發(fā)過程和氧化速度 ， 便于找出抑制該反應的途徑 。 對樹脂膜的研究結(jié)果可反映出樹脂表面的情況 。 ? 水 將層壓材料在 戶外曝曬 12個月 或更長 — 些時間 ， 其表面的樹脂被破壞 ， 玻璃布與樹脂剝離 ， 用 紅外光譜 和 熱失重法 研究發(fā)現(xiàn) ， 其 破壞情況 與試樣和水接觸的情況有關(guān) ， 試樣被雨淋或定期向試樣噴水均可加劇其老化狀態(tài) 。 當試樣只是曝曬而不與水接觸時老化有所緩和 ， 曝曬后的試樣尚可用來分析 ， 而當有水時試樣完全報廢 、 甚至不能再用來作分析樣品 。 ? 分子結(jié)構(gòu) ? 固化條件及固化程度 5 環(huán)氧樹脂的防護 普通環(huán)氧樹脂 (結(jié)構(gòu)骨架含有苯環(huán) )的耐候性較差是眾所周知的事 。 它的 固化成型 可以 常溫 也可以 加溫 ，不像熱塑性塑料那樣成型溫度與分解溫度很相近 ， 不加入光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑就難以達到應用目的 。 加之戶外應用 較少 ， 故對環(huán)氧樹脂的光防護和熱防護研究甚少 ， 特別是通過加入光穩(wěn)定劑 、 熱穩(wěn)定劑解決耐候性差的研究就更少 。 耐侯性問題， how to resolve? ? 從環(huán)氧樹脂及固化劑的結(jié)構(gòu)入手 ， 開發(fā)出耐候性較強且耐熱性較高的 脂環(huán)族環(huán)氧 ， 脂環(huán)族固化劑
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