tde-85环氧树脂的特性和应用.doc

TDE-85环氧树脂的特性和应用一、前言环氧树脂固化体系的优良综合性能，使其在各工业领域得到了广泛应用，但E型环氧树脂在某些特殊技术要求的场合已不能胜任。为此，配方设计者都希望采用多官能团的环氧树脂，来提高环氧配方固化物的特性。因此，发展合成低粘度、高性能的新型环氧树脂已成为当前国内外重要的研究课题。为设计低粘度、热稳定性好的环氧浇注料配方，就需要合成出耐高温环氧树脂，提高环氧树脂官能度，从而增加固化后树脂的交联度是重要途径之一。缩水甘油酯型环氧化合物，是从有机羧酸制备的一类新型环氧树脂，其固化后的浇注体，电性能和耐候性好，光学透明也良好，其中尤其是脂环族缩水甘油酯环氧树脂在电器、电子工业是很有前途的，天津合成材料研究所合成的TDE-85环氧树脂就是这类环氧中的一种。TDE-85环氧树脂是脂环族缩水甘油酯型的。它是一种具有独特性能的环氧树脂，其分子结构上带有三个环氧基，有较高的环氧值（0.85左右），是一低粘度的树脂（室温粘度约1500厘泊左右），作为一个新型的三官能团环氧树脂，TDE-85环氧树脂具有其结构上的特点，在脂环上直接相连一个环氧基；而另外两个环氧基是在脂环氧相邻二条侧链上，带有一定的链节数后成环，这是二个具有高反应活性的缩水甘油酯基。因此，TDE-85环氧树脂的反应活性要比一般的脂环族环氧树脂大，而且克服了脂环族环氧树脂对脂肪胺反应活性低，对咪唑及三级胺几乎不能固化的缺点，这一分子结构上的特点，给予了配方设计者可选择较多的固化剂，因而大大扩大了它的应用范围和价值。TDE-85环氧树脂主要技术指标外观：浅黄色透明液体学名：4，5-环氧环已基-1，2-二甲酸二缩水甘油酯结构式：略分子量：298环氧值：≥0.85无机氯：无挥发份：≤1%二、TDE-85环氧树脂的特性脂环族缩水甘油酯环氧树脂，是低粘度、挥发份低的一类树脂，与固化剂的混溶性好，TDE-85环氧树脂采用脂肪族和芳香胺类、酸酐及咪唑类固化剂时，具有较高的活性（与普通脂环族环氧树脂相比如：R-122），但对配方设计者来讲，这一活性是适宜的，详见（表1）表1TDE-85环氧树脂与不同固化剂的反应活性固化剂名称70酸酐甲基四氢苯酐甲基纳迪克酸酐KH-0212-乙基-4-甲基咪唑100℃凝胶时间（分）9011011511045TDE-85环氧树脂与液态酸酐混合，其初始固化反应的放热峰温度较低，一般为固化温度或略高于固化温度1-2℃，这一特性对配制环氧树脂浇注料是有利的，因为在固化初始阶段，如果浇注料有突发的放热峰则对固化物将形成较大的内应力。在这个体系中，如果加入三级胺作为促进剂，则初始反应的放热峰温度一般高于固化温度的5-8℃。而如果采用咪唑作促进剂，则初始反应的温度是较平稳的。TDE-85采用液态酸酐固化剂的固化产物的热稳定性与液态酸酐的加入量有关。只有找到最佳的树脂-酸酐配合比，才能得到热稳定性最好的固化产物，详见（表2）表2TDE-85环氧树脂-液态酸酐固化产物的热失重数据酸酐名称热失重（%）热失重（%）热失重（%）热失重（%）180℃100小时200℃100小时180℃100小时200℃100小时180℃100小时200℃100小时180℃100小时200℃100小时70酸酐0.240.310.0980.1970.3570.590.952.34MTHPA0.180.280.290.310.0840.100.862.10MNA0.0830.110.0330.0990.1430.220.651.32HK-0210.150.220.0310.0860.210.280.771.05注：上述配方固化条件完全相同,均不加促进剂。从表2分析，同一种固化剂，由于加入的量不同，热失重的数据也不一致，但从这些数据可以得到：TDE-85环氧树脂的热稳定性是好的，从对固化物测定的Tg和DTG的结果是一致的。根据DTG测定的数据，计算得到的耐热指数（线割法）见表3。表3TDE-85环氧树脂-液态酸酐固化产物的耐热指数酸酐固化剂70酸酐MTHPAMNAHK-021耐热指数144℃159℃164℃163℃TDE-85树脂-液态酸酐固化物的起始分解温度，与所选用的酸酐种类不同而有差别，如MNA酸酐和HK-021酸酐，它们的起始失重温度在300℃以上，达失重50%时的温度在400℃。这一热稳定性是E型环氧树脂所无法比拟的。表3所列的这些配方虽则都有较高的耐热指数，但这些配方的马丁耐热度一般都在102-135℃范围里。过去，配方设计者都认为马丁耐热度（MartensheatdistortiontempratureDIN53458）越高，长期工作温度的上限也将越高，这无疑是对的；但这类配方固化物性质极脆，将经受不了温度的冲击导致开裂，致使系统的性能变坏，而现在我们应把固化产物的热稳定性（热失重）