1前言

环氧树脂是一种应用非常广泛的热固性树脂,它的应用及性能很大程度上依赖固化剂的性能。在固化剂中芳香胺固化剂的性能优于脂肪胺固化剂,但必须在高温下固化才能获得优良的性能,这使它在应用上受到很大限制,人们一直在寻找一种能在室温下固化并具有芳胺性能的固化剂。

众所周知,许多线型合成树脂低聚物如酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚硫橡胶等都可以作环氧树脂固化剂,但仍需加热或长时间固化才能赋予优良的性能,苯胺醛类树脂具有芳香胺的结构,因此它具有芳香胺的性能。

本文重点研究了影响苯胺与醛类缩聚反应因素及固化荆的基本性能及用途,并得到工业化生产工艺配方和技术参数。
2实验部分
2.1原抖规格
实验所用的原材料均为工业品。苯胺,99%(南京化工厂),促进剂-9(自制)、甲醛,36%~37%(苏卅I精细化工集团公司),其它的DMMP、二乙二醇甲醚、邻苯二甲酸二丁酯均系进口。

2.2苯胺一醛缩聚物合成方法

2.3 苯胺与甲醛在酸催化下缩聚生成线型缩聚多元伯胺,其反应原理如下:

具体操作:将苯胺和催化剂投入反应容器,在严格控制温度(90±5)℃下滴加甲醛。滴加完毕继续反应2 h,反应完毕静止分水、脱水。制得苯胺一甲醛缩聚物。

3实验结果与讨论

3.1催化剂的选择

在合成苯胺一甲醛缩聚物时用酸性催化剂。酸性催化剂可选用无机酸或有机酸,在同样条件下,两种酸所得产物粘度不相同,说明两种酸催化剂所得的缩聚胺分子质量分布不尽相同。无机酸通常选用盐酸,其缺点是酸含量低.水含量大,反应时间长,需要中和、水洗,有机酸避免上述缺点。我们选用自制的促-9作催化剂。

3 .2苯胺与甲醛物质的量比的影响

随着苯胺与甲醛物质的量比、介质DH值、催化剂种类不同,得到缩合物有很大差异。文献报导(如表1所示),通过调节醛与苯胺物质的量比可以得到油状液体、粘稠液体、半固态、固体的缩聚物,详见表1。

不同熔点的缩聚物其固化终端产品性能不同,高熔点固化物耐热好,韧性好。

为了得到液态的缩聚胺考察了物质的量比对粘度的影响。此时的反应条件是催化剂8%,反应温 度80℃,反应时间3 h。

3.3催化剂用量对粘度影响

此时反应条件为n(苯胺):n(甲醛)=l:O 5,反应温度80℃,反应时间3 h。

通过E述实验得出最佳合成条件为苯胺一甲醛物质的量比为1:O.5,催化剂用量8%,反应温度80℃,反应时间3 h。所得缩合物的牯度为9.0~14.0 Pa.s固化剂配制硬固化物性能

4.1 固化荆配制

在上述缩聚胺中加入适量的稀释剂,加热、充分混合,粘度控制在(1.0±0.2)Pa_sI胺值13~15。

4.2固化物性能

将618环氧树脂与固化剂按质量比为100:65—70混合,在室温25℃,2—3 h凝胶,24 h固化完全。以此配比制成的试样经室温固化后其材料性能如表4所示。在此配方基础上添加填料制成的灌注料性能如表5所示。加温固化,可采用80℃/0.5 h+100 ℃/1 h,性能进一步提高.

5结论

a.以有机酸为催化剂合成苯胺一甲醛缩聚物工艺简单,操作方便,生产周期短,易于工业化生产。

b.以苯胺一甲醛缩聚物配制的固化剂粘度低,特别适于室温固化、大型灌注绝缘工艺的行输出变压器、镇流器、点火线卷的灌封,产品表面亮度优异。固化物性能基本满足各领域使用要求。

c.固化剂成本低,适宜推广。