Износостойкость трибореактопластов на основе отвержденных эпоксидных смол
Рефераты >> Химия >> Износостойкость трибореактопластов на основе отвержденных эпоксидных смол

Алициклические полиамины распространены пока меньше, чем алифатические, хотя экзотермический эффект отверждения невысок, а токсичность и раздражающие действия на кожу также несколько ниже, чем у линейных алифатических аминов. Это тоже низковязкие жидкости.

Благодаря меньшей активности жизнеспособность композиций составляет 1-5 часов, а отверждение проводят в течение 2-5 часов. Наиболее применяемые:

бис (4 – амино – 3 - метилциклогексил) метан,

ментандиамин,

изофорондиамин,

аминоэтилпиперазин.

Отвержденные составы эпоксидных смол бесцветны и их теплостойкость близка к теплостойкости эпоксидных смол, отвержденных ароматическими диаминами.

Значительно чаще в качестве аминных отвердителей применяют ароматические амины, содержащие первичные аминогруппы. Их смеси с эпоксидными смолами можно сохранить в течении 7-10 дней, а в тех случаях когда нужно удлинить жизнеспособность смеси, то в качестве отвердителей применяют вторичные ароматические амины и амиды.

В таблице 4 приведены некоторые из первичных ароматических аминов, применяемых в качестве отвердителей, а в таблице 5 сведения о скоростях отверждения «диановых» смол, в зависимости от выбранного амина и от температуры стеклования сетчатого полимера при полной конверсии эпоксидных групп.

Таблица 4.

Первичные ароматические амины [1].

Наименование амина

Структурная формула

Аминный эк вивалент, г-экв

Температура плавл., 0С

М-фениленди амин МФДА  

 

27,0

60,0-64,0

4,4-диаминоди фенил метан ДАФМ

 

50,0

89,0-91,5

4,4-диаминди дениловый эфир ДАФЭ

 

-

183,0

4,4-диаминоди фенилсульфон ДАФС

 

62,0

170,0-180,0

Дициандиамид

 

-

207,0-209,0

Для равномерного распределения амина в смоле необходимо проводить смешение при температуре выше температуры плавления отвердителя. Согласно таблице 5 при этой температуре начинается интенсивное нарастание вязкости смеси и переход в гелеобразное состояние.

Для улучшения совместимости аминных отвердителей с эпоксидными смолами кроме физических модификаций широко используют жидкие или низкоплавкие химические модифицированные аминные отвердители - аддукты аминов с диглицидиловыми эфирами.

Таблица 5.

Отверждение «диановых» смол ароматическими аминами [1].

Наименование амина

Т-ра начала гелеобразования 0С

Скорость гелеобразования

Т-ра max ско рости отвер ждения 0С

Т-ра стекло вания при полн. конвер сии эпоксигрупп 0С

При 1300

При 1750

М-фенилен диамин

70,0

2,75

1,25

130

155

4,4-диамино дифенил метан

110

3,35

1,9

200

185

4,4-диамин диденило вый эфир

130

9,43

1,95

200

190

4,4-диамино дифенилсу льфон

150

8,7

5,8

220

208

Оксиалкилированные полиамины получают конденсацией полиаминов с моноэпоксидными соединениями:

В результате модификации летучесть и раздражающее действие аминов снижается. Продукты оксиалкилирования алифатических аминов отвеорждают эпоксидные смолы при 100С, а при комнатной температуре реакция протекает весьма активно.

Цианэтилированные полиамины получают взаимодействием алифатических аминов с эфирами акриловых кислот или с акрилонитрилом:

где R’ = COOH, COOCH3, CN; R” = H, CH3.

Достоинство этих отвердителей является низкая вязкость, поэтому их часто употребляют совместно с аминопродуктами.

Использование в качестве отвердителей перечисленных продуктов модификации аминов приводит к получению полимеров с худшими механическими и защитными свойствами по сравнению с полимерами на основе тех же эпоксидных смол, отвержденных не модифицированными аминами.

Самостоятельно в качестве низковязких «активных» разбавителей применяют полиамино - имидазолины.

Их получают, аналогично жирным полиаминоамидам проводя конденсацию при более высоких температурах или при удалении воды, с образованием циклов, которые придают полимерам высокие теплостойкость и химическую стойкость. Благодаря меньшей вязкости имидазолины позволяют повысить степень наполнения композицией. Этот отвердитель используют совместно с диановыми смолами.

Поскольку все амины и их аддукты могут реагировать с эпоксидными смолами при комнатной температуре, повышая их вязкость и снижая растворимость, жизнеспособность смеси при комнатной температуре. Чтобы удлинить срок хранения смеси в некоторых случаях удается получить аминный отвердитель в «скрытой» форме то есть в виде комплекса, блокирующего аминогруппу и разрушающегося при повышении температуры.

Наиболее распространенные комплексы аминов с так называемыми кислотами Льюиса: BF3, SnCl4, AlBr3. Наиболее распространенные комплексы катализаторов отверждения это BF3. С целью снижения экзотермического эффекта полимеризации используют комплексы BF3 с электронодонорными соединениями. В зависимости от природы блокирующего соединения распад комплекса происходит с различной скоростью, в результате чего жизнедеятельность эпоксидных композиций может меняться от нескольких минут до года. Например, вязкость смеси «диановой» смолы с комплексом BF3 - димитиланилин не меняется при 250С в течение 10 суток, а при 1000С, т.е. после распада комплекса гелеобразование наступает за несколько минут, поскольку кислоты Льюиса ускоряют процесс отверждения (Таблица 6). Но еще более устойчивы комплексы BF3 с алифатическими аминами.


Страница: