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環(huán)氧樹脂快速成型固化劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-7-15 12:05:02 |
本文介紹環(huán)氧樹脂快速成型固化劑。
快速成型是復(fù)合材料應(yīng)用于汽車零部件的關(guān)鍵制造技術(shù)，環(huán)氧樹脂快速成型固化劑是實(shí)現(xiàn)熱固性樹脂基復(fù)合材料快速成型的基礎(chǔ)。
本文以開發(fā)中溫快速固化環(huán)氧樹脂體系為目標(biāo)，研究了以咪唑衍生物為主體固化劑的環(huán)氧體系固化特性，考察了固化劑種類和固化工藝對(duì)固化速度及固化物性能的影響。結(jié)果表明，通過優(yōu)化組份比例、用量和固化工藝，在保證澆注體固化放熱適中、較佳力學(xué)性能的同時(shí)，可以在6min左右完成固化。
輕量化技術(shù)是汽車行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，而先進(jìn)輕量化材料技術(shù)是汽車輕量化的基礎(chǔ)和前提[。以碳纖維為增強(qiáng)體的樹脂基復(fù)合材料是輕質(zhì)高強(qiáng)材料的杰出代表，具有高比模、高比強(qiáng)、耐疲勞、耐腐蝕、整體成型以及可設(shè)計(jì)強(qiáng)等諸多優(yōu)良特性，綜合性能超過鋁合金和高強(qiáng)度鋼，是理想的汽車用輕量化材料。
但是，先進(jìn)復(fù)合材料較低的成型效率和高昂的成本使其在汽車工業(yè)的批量化應(yīng)用遇到了極大的挑戰(zhàn)。要實(shí)現(xiàn)先進(jìn)復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用，必須解決成型效率和成本的問題。已有報(bào)道，國(guó)外公司采用快速固化樹脂體系和快速注射工藝，實(shí)現(xiàn)了熱固性樹脂基復(fù)合材料成型周期的大幅度縮短，將固化時(shí)間縮短至5min以內(nèi)，并制備了復(fù)合材料一體式車架，整個(gè)成型周期10分鐘，圖1是該成型過程的時(shí)間分布。
該快速固化樹脂體系是以2-甲基咪唑?yàn)楣袒瘎?，環(huán)氧樹脂為基礎(chǔ)樹脂，并添加小分子醇類物質(zhì)作為鏈轉(zhuǎn)移劑，以降低反應(yīng)初期的粘度，延長(zhǎng)適用期。該項(xiàng)技術(shù)使得復(fù)合材料用于汽車零部件的高效制造成為可能。
咪唑類衍生物是一種叔胺類化合物，廣泛用作環(huán)氧樹脂固化劑，具有陰離子醚化聚合的反應(yīng)機(jī)理。
眾多學(xué)者研究了咪唑類化合物與環(huán)氧樹脂的固化行為，發(fā)現(xiàn)咪唑衍生物種類、用量和固化溫度等因素對(duì)固化速度均有較大影響，而且在眾多咪唑衍生物中，2-甲基咪唑具有較快的固化速度。本文從縮短固化時(shí)間和改善固化質(zhì)量出發(fā)，以2-甲基咪唑?yàn)橹鞴袒瘎?，并添加胺類固化劑，研究了環(huán)氧樹脂體系的固化特性和快速固化的可能性，為汽車用復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展奠定材料基礎(chǔ)。
二乙基甲苯二胺(DETDA)
本產(chǎn)品產(chǎn)量：60噸/月
發(fā)貨港口：上海港
價(jià)格報(bào)價(jià)有效期：15天
進(jìn)倉(cāng)時(shí)間：15天內(nèi)（商檢報(bào)關(guān)）
出口權(quán)限：本公司自營(yíng)進(jìn)出口權(quán)
實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備實(shí)驗(yàn)材料：2-甲基咪唑；環(huán)氧樹脂E-51；胺類固化劑，自制；固化促進(jìn)劑，自制。T700單向織物。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備：力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，BH315-T01溫度場(chǎng)采集系統(tǒng)；DSC1型示差掃描量熱分析儀。
分析固化反應(yīng)一般伴有明顯的放熱效應(yīng)，差示掃描量熱分析是研究固化過程的有效方法。為保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，取樣量控制在10mg左右，氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)，并對(duì)儀器進(jìn)行溫度校正。
澆注體固化過程溫度測(cè)量及試樣制備制備了彎曲性能測(cè)試用樹脂澆注體，首先在30℃下抽真空10min，靜置10min,然后將樹脂澆入已經(jīng)升溫至約60℃的模具中，置于已經(jīng)升溫至120℃的壓機(jī)模板上。
用BH315-T01溫度場(chǎng)采集系統(tǒng)監(jiān)測(cè)樹脂固化過程的溫度變化情況。試樣尺寸為80mm×10mm×4mm。1.2.3澆注體性能測(cè)試按照ISO178:2001標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試澆注體的彎曲模量和彎曲強(qiáng)度。
在三聚體固化劑的合成后期是通過檢測(cè)NCO含量、黏度、游離TDI含量來(lái)確定反應(yīng)的終點(diǎn)，當(dāng)檢測(cè)的指標(biāo)達(dá)到預(yù)定值，就必須加入阻聚劑終止反應(yīng)。用作三聚體阻聚劑的多為磷酸、苯甲酰氯和對(duì)甲苯磺酸甲酯等。阻聚劑的用量需通過實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，本實(shí)驗(yàn)選擇的終止劑為苯甲酰氯，通過苯甲酰氯不同添加量的梯度實(shí)驗(yàn)，所得的樣品貯存穩(wěn)定性合格即可確定配方中阻聚劑的用量。
經(jīng)脂肪酸改性的低游離TDI三聚體固化劑，游離TDI含量滿足國(guó)標(biāo)的要求，減少了對(duì)環(huán)境的危害，并且具有更好的成膜性能及使用廣泛性。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
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