1、不同環(huán)氧樹脂固化劑的 固化性能研究指導(dǎo)老師：王建民學(xué) 生：樓 波 專業(yè)班級：應(yīng)化0201選題的目的及意義n環(huán)氧樹脂作為涂料、膠黏劑(包括密封膠)、電絕緣材料及符合材料基材等應(yīng)用，涉及到民用、高新技術(shù)領(lǐng)域及各工業(yè)部門，用途非常之廣泛；n環(huán)氧樹脂必須與固化劑反應(yīng)以生成三向立體結(jié)構(gòu)才具有實(shí)用價值。研究環(huán)氧樹脂固化劑的固化性能，在不同使用領(lǐng)域研究不同固化劑的固化性能具有很大的實(shí)際應(yīng)用意義。 論文的主要研究內(nèi)容n不同固化劑種類、用量及溫度等因素對環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)物的表面干燥時間、附著力、硬度、沖擊強(qiáng)度以及柔韌性等固化特性的影響。胺類固化劑固化機(jī)理 n按氮原子上取代基（r）數(shù)目可分為一級胺、二級胺和三級胺

2、。 一級胺與環(huán)氧基反應(yīng)生成二級胺： rnh2+ ch2 ch rnhch2ch o oh 與另一環(huán)氧基反應(yīng)生成三級胺 rnhch2ch + ch2 ch rn(ch2ch) 2 oh o oh 生成的羥基與環(huán)氧樹脂反應(yīng)固化劑固化性能的評價方法n涂膜的表面干燥時間 ；n涂膜的附著力 ；n涂膜的硬度（鉛筆硬度）；n涂膜的耐沖擊強(qiáng)度 ；n涂膜的柔韌性（抗彎曲強(qiáng)度）；24 實(shí)驗號環(huán)氧基與胺基摩爾比 固化溫度t/表干時間鉛筆硬度附著力/級沖擊強(qiáng)度/kgfcm柔韌性/mm10.8:10不固化不固化不固化不固化不固化20.8:1252h20minh3107.530.8:15035min2h257.540.8

3、:1708min2h157.551:10不固化不固化不固化不固化不固化61:1252h3b1507.571:15025min2h0107.581:1708min2h057.591.2:10不固化不固化不固化不固化不固化101.2:1251h20min 2h0157.524實(shí)驗號環(huán)氧基與胺基摩爾比 固化溫度t/表干時間鉛筆硬度附著力/級沖擊強(qiáng)度/kgfcm柔韌性/mm10.8:10不固化不固化不固化不固化不固化20.8:1251h40min2h115130.8:15030min3h110140.8:1706min3h0107.551:10不固化不固化不固化不固化不固化61:1251h20min3

4、b120171:15025min3h010181:1706min3h0107.591.2:10不固化不固化不固化不固化不固化101.2:1251h3b045124實(shí)驗號環(huán)氧基與胺基摩爾比 固化溫度t/表干時間鉛筆硬度附著力/級沖擊強(qiáng)度/kgfcm柔韌性/mm10.8:10不固化不固化不固化不固化不固化20.8:1254h40minh210130.8:1501h2h2107.540.8:17020min2h1157.551:10不固化不固化不固化不固化不固化61:1253h20minhb150.571:15045min3h2107.581:17016min3h3107.591.2:10不固化不固

5、化不固化不固化不固化101.2:1252hh151固化溫度對t31固化性能的影響 n在圖3.1中可以看到鉛筆硬度在溫度升高后增加，在圖3.2可以看到附著力在溫度升高后降低，在圖3.3中可以看到?jīng)_擊強(qiáng)度在溫度升高后降低。表明在胺氫和環(huán)氧基摩爾比為0.8:1時，隨著溫度的升高涂膜的鉛筆硬度逐漸增加，涂膜的鉛筆硬度逐漸降低，涂膜的沖擊強(qiáng)度逐漸降低。表面干燥時間在溫度升高后迅速減少。而用t31固化劑制備的涂膜的柔韌性差，涂膜表面脆而易碎。固化溫度對t31固化性能的影響 n在圖3.4中可以看到鉛筆硬度在溫度升高后增加，在圖3.5可以看到附著力在溫度升高后降低，在圖3.6中可以看到?jīng)_擊強(qiáng)度在溫度升高后降低

6、。表明在胺氫和環(huán)氧基摩爾比為0.8:1時，隨著溫度的升高涂膜的鉛筆硬度逐漸增加，涂膜的鉛筆硬度逐漸降低，涂膜的沖擊強(qiáng)度逐漸降低。表面干燥時間在溫度升高后迅速減少。而t31固化劑制備的涂膜在此胺氫和環(huán)氧基摩爾比之下有良好的柔韌性，不易碎裂。固化溫度對三乙烯四胺固化性能 的影響 n在圖3.7中可以看到鉛筆硬度在溫度升高后增加，在圖3.8可以看到附著力在溫度升高后降低，在圖3.9中可以看到?jīng)_擊強(qiáng)度在溫度升高后升高。表明在胺氫和環(huán)氧基摩爾比為0.8:1時，隨著溫度的升高涂膜的鉛筆硬度逐漸增加，涂膜的鉛筆硬度逐漸降低，涂膜的沖擊強(qiáng)度逐漸升高。表面干燥時間在溫度升高后迅速減少。在此胺氫和環(huán)氧基摩爾比之下用

7、三乙烯四胺制備的涂膜具有良好的柔韌性。 t31用量對固化性能的影響 n在圖3.10中可以看到鉛筆硬度在溫度升高后降低，在圖3.11可以看到附著力在溫度升高后降低，在圖3.12中可以看到?jīng)_擊強(qiáng)度在溫度升高后升高。表明在溫度50時，胺氫和環(huán)氧基摩爾比增加時涂膜的鉛筆硬度逐漸降低，涂膜的鉛筆硬度逐漸降低，涂膜的沖擊強(qiáng)度逐漸升高。在圖3.11中的基團(tuán)比為2時，有非常好的附著力，沒有任何脫落現(xiàn)象，有待于進(jìn)一步研究原因。表面干燥時間在溫度升高后迅速減少。在50下用t313種不同配比制備的涂膜柔韌性差，易碎。t31用量對固化性能的影響 n在圖3.13中可以看到鉛筆硬度在溫度升高后降低，在圖3.14可以看到附

8、著力在溫度升高后降低，在圖3.15中可以看到?jīng)_擊強(qiáng)度在溫度升高后升高。表明在溫度50時，胺氫和環(huán)氧基摩爾比增加時涂膜的鉛筆硬度逐漸降低，涂膜的鉛筆硬度逐漸降低，涂膜的沖擊強(qiáng)度逐漸升高。表面干燥時間在溫度升高后迅速減少。在50下用t313種不同配比制備的涂膜柔韌性良好，能夠達(dá)到2mm甚至1mm。三乙烯四胺用量對固化性能的影響 n在圖3.16中可以看到鉛筆硬度在溫度升高后升高，在圖3.17可以看到附著力在溫度升高后不變，在圖3.18中可以看到?jīng)_擊強(qiáng)度在溫度升高后不變。表明在溫度50時，胺氫和環(huán)氧基摩爾比增加時涂膜的鉛筆硬度逐漸升高。而胺氫和環(huán)氧基摩爾比對涂膜的鉛筆硬度和沖擊強(qiáng)度的影響不大。表面干燥

9、時間在溫度升高后迅速減少。在50下用不同配比的三乙烯四胺制備的涂膜柔韌性差，易碎。 結(jié)論與建議n課題所選的固化劑均為環(huán)氧樹脂的常溫固化劑；在低溫條件下均難以有效的固化環(huán)氧樹脂；在高溫條件下，固化反應(yīng)進(jìn)行很快，表干時間和實(shí)干時間都大大減少，機(jī)械性能有不同趨向變化。市售t31固化劑單獨(dú)作為環(huán)氧樹脂的常溫固化劑，硬度能達(dá)到2h，附著力可以達(dá)到2級，沖擊強(qiáng)度和柔韌性不及t31(課題組合成)；t31的硬度不及市售t31固化劑，在附著力、沖擊強(qiáng)度和柔韌性等固化特性上較好；三乙烯四胺作為環(huán)氧樹脂的常溫固化劑，在附著力、沖擊強(qiáng)度及柔韌性等固化特性上，較t31差，其硬度比t31好。 n它們在常溫下或者在高溫條件下分別具有特定的機(jī)械性能。在低溫條件下它們由于不能完全固化，其固化性能不能表現(xiàn)出來。三種不同環(huán)氧樹脂固化劑