稀釋劑降低樹脂黏度的同時,給固化物的各種性能也會帶來一定的影響,這就越發顯得稀釋劑及其用量選擇的重要。 苯基縮水甘油醚和1,4-丁二醇二縮水甘油醚用量對環氧樹脂-二亞乙基三胺組成物(室溫7天固化)搭接剪切強度的影響。適量的稀釋劑可以提高剪切強度。在同樣添加量情況下,1,4-丁二醇二縮水甘油醚的剪切強度高于苯基縮水甘油醚。這是因為適量的稀釋劑增強了膠黏劑對金屬表面的浸潤力;而前者強度高于后者是由于兩者結構不同所致,前者為脂肪長鏈且含有兩個環氧基。單環氧化合物烯丙基縮水甘油醚在室溫下有較高的剪切強度,但在高溫下強度很低。其他二、三元環氧化合物在高溫下的剪切強度遠遠超過單環氧化合物。 添加稀釋劑導致固化物的熱變形溫度、耐水性及彎曲強度均有所降低。單就耐水性而言,含有苯環的稀釋劑增重低于1%,優于其他稀釋劑。 活性稀釋劑多數為低分子質量環氧化合物。由于環氧基含量高且具揮發性,其毒性作用遠大于雙酚A型環氧樹脂。對動物皮膚的第一次毒性效應,按下列次序減少:DGE>縮水甘油>PGE>AGE>BGE>IGE。吸入它們的蒸氣會刺激呼吸道,烯丙基縮水甘油醚(AGE)和異丙基縮水甘油醚(IGE)會引起輕微的全身中毒。這些活性稀釋劑最大的危害性是對皮膚的傷害,特別是DGE(二縮水甘油醚)、縮水甘油、PGE尤甚。 由于活性稀釋劑均為低分子環氧化合物,程度不同的對皮膚及黏膜產生刺激性。因此希望開發安全高,稀釋效果好,對固化物物性不良影響小或能提高固化物物性的稀釋劑。環狀碳酸酯是一種新型的活性稀釋劑,用于胺固化的環氧樹脂組成物中。 碳酸亞乙烯酯(EC)為固態,碳酸丙烯酯(PC)、EC和PC 50/50混合物(EC-50)均為液態。使用碳酸酯與液態的環氧樹脂(環氧當量188)混合,可有效降低樹脂的黏度,幾乎呈線性關系。 在液體環氧樹脂-胺體系中添加環狀碳酸酯后,體系的凝膠時間縮短,熱性能(玻璃化溫度Tg和熱變形溫度HDT)均降低,但力學性能明顯提高。 凝膠時間縮短,是因為結構中含有碳酸酯、整體極性提高,致使反應速度增加;再有環氧樹脂體系中胺和碳酸酯反應、快速放熱,前期放出的熱量又進一步加速反應進行。碳酸酯和胺反應生成甲氨酸酯(或氨基甲氨酸酯)。 反應生成物中含有羰基,給氫鍵的形成提供了強韌的架橋點,致使固化樹脂在室溫下的力學性能得以提高。 熱性能和HDT隨碳酸酯用量增加而趨于降低,加熱時架橋點比例隨之減少是其熱性能降低的一個原因。 碳酸酯極性高,對極性容積親和性增加,容易吸收熱丙酮和熱水,使其增重,耐藥品性降低。 這一新技術的最大特點是,與通常的縮水甘油醚類稀釋劑不同,PC和EC使用時沒有毒性,且能提高樹脂固化物的力學性能。 |
