环氧树脂/邻甲苯基双胍粉末涂料反应性研究 
    郑亚萍1, 2,王翠利1,张娇霞2,丁培盈1　
    (1·西北工业大学理学院应用化学系,西安710072; 2·西安交通大学电力设备电器绝缘国家重点实验室,西安710049) 
    摘　要:采用邻甲苯基双胍作为环氧粉末涂料的固化剂,测试了该固化体系的凝胶时间,采用差热分析(DSC)研 究了该体系的固化动力学参数,根据Kissinger方程和Ozawa方程,计算得出活化能分别为70·36 kJ/mol和 72·8 kJ/mo,l反应级数为0·95。 
    关键词:环氧粉末涂料;反应级数;动力学参数;邻甲苯基双胍 
    中图分类号:TQ 630·4　文献标识码:A　文章编号:0253-4312(2009)01-0032-04 
    0　引　言 
    环氧粉末涂料用的固化剂主要有双氰胺、酚类固化剂。 在实际使用中都存在一定的缺陷,这两种固化剂固化温度较 高,并且双氰胺与环氧树脂相容性不好,酚类固化剂有泛黄的 缺点。因此迫切需要寻找一种固化温度低、与环氧树脂相容 性好、固化后色泽好的固化剂,以满足实际使用要求。 双氰胺与各种芳香胺反应,可以制备具有式(1)结构的双 胍化合物[1]。 
     
     
    该固化剂以质量分数约为4%左右的用量用于粉末涂料 中,室温下有半年左右的贮存期。国外研究者采用邻甲苯基 双胍作为环氧粉末涂料的固化剂已应用于实际生产,而我国 对此类固化剂的研究尚属空白。本文采用邻甲苯基双胍作为 固化剂,制备环氧粉末涂料,研究固化动力学参数,为实际应 用提供理论参考。 
    1　实　验 
    1. 1　原材料 
    所用原材料及规格见表1。 
    1. 2　差热分析 
    采用USATAMDSC2910测试氮气保护下,不同升温速率 的固化过程的放热情况。 
     
冷却粉碎后过180目筛,待用。 
    2　结果与讨论 
    2. 1　反应机理探讨 
    邻甲苯基双胍与环氧树脂反应是通过胍上的胺打开环氧 环,氨基与环氧基反应可导致体系收缩,但同时固化结构中有 大量的羟基生成,可以增加涂膜与金属基材的附着力;邻甲苯 基双胍具有5个活泼氢,起交联点的作用,与环氧树脂反应 后,交联点多,交联密度高,可以保证涂膜的机械性能。基本 反应见式(3)所示。加入催化剂2-甲基咪唑后,可促进环氧 环的阳离子化,从而加速邻甲苯基双胍与环氧树脂的反应,见 式(4)所示[2-4]。 
     
     
    2. 3　反应活化能 
    热固性材料固化反应是放热反应,固化反应程度正比于 反应热,可用差示扫描量热来研究热固性树脂的固化动力学。 树脂固化反应是否能进行是由反应的活化能决定的。活化能 是一个反应进行过程中的能量条件,只有反应分子得到了这 部分能量,固化反应才能正常进行。但是,固化反应是各种形 式相互联系起来的反应,不是简单的反应,即所谓“重叠”,所 以它的活化能应以“表观活化能”来表示。根据放热峰温随升 温速率的变化进行分析计算“表观活化能”。在放热峰时的反 应程度αp是恒定的,与升温速率无关。根据这一结论,以 Ozawa方法[5]直接可引出式(5): 
     
     
     
    3　结　语 
    邻甲苯基双胍用量对胶化时间影响不大,最佳用量为 4·8%。根据Kissinger方程和Ozawa方程,计算得出活化能为 71·58 kJ/mo,l反应级数为0·95。 
    参考文献:略