專利技術(shù)說明書

技術(shù)說明書一系列含有聚酯柔性間隔基的潛伏性環(huán)氧樹脂促進(jìn)增韌劑的制備與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域:其制備方法，以及此增韌劑增韌環(huán)氧樹脂的配方。技術(shù)背景：性能較差等缺點，從而極大限制了環(huán)氧樹脂的應(yīng)用范圍。為了克服上述固化劑的缺點，人們已做了大量改性工作。Horold，JohnJ.king在酸酐和胺固化劑的功能基之間引入了較長柔性鏈，這樣的結(jié)果都部降低了固化體系的反應(yīng)活性。六十年代中期，McGarryBF.用端羧基(CTBN)和端氨基(ATBN)丁睛橡膠來改性環(huán)氧樹脂；SoGazit開展了端羧基聚丙烯酸丁酯高聚物改性環(huán)氧熱氧老化性能下降，且使固化溫度提高，因而限制了環(huán)氧樹脂的應(yīng)用范圍。有效地性環(huán)氧樹脂體系的韌性，但其環(huán)氧樹脂體系的固化溫度升高(175℃)。環(huán)氧樹脂活性增韌固化劑。此種新型環(huán)氧樹脂活性增韌固化劑的研究，至今尚未見到國內(nèi)外文獻(xiàn)報道，具有新穎性和一定創(chuàng)造性，具有較好的應(yīng)用價值。發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明利用聚己二酸乙二醇酯（PEGA(PNGA)、2,4-甲苯二異氰酸酯(TDI)、胺類化合物合成了含柔性間隔基的擴(kuò)鏈脲，即新型環(huán)氧樹脂活性增韌固化劑。擴(kuò)鏈脲結(jié)構(gòu)示意式為：為柔性鏈?R為H、CH—、CH—、CH—32537、NNNNCHCH22NCH2NNCH35等，、柔性鏈為等，n=2～50。以己二酸乙二醇酯為原料合成的擴(kuò)鏈脲稱U-PEGA，以己二酸新戊二醇酯n為原料的稱U-PNGA。表1列出了具有不同分子量的柔性間隔基的擴(kuò)鏈脲的各項物理性能：n表1擴(kuò)鏈脲代號狀態(tài)U-PEGA1000U-PEGA2000U-PNGA1000U-PNGA2000白色粘液白色粘液白色粘液白色粘液含柔性間隔基分子量1000200010002000在合成中，通過滴定體系中－NCO基團(tuán)控制預(yù)聚體反應(yīng)終點，柔性鏈分子量為1000的預(yù)聚體端異氰酸酯基及擴(kuò)鏈脲的紅外譜圖表明胺封端的擴(kuò)鏈脲中－NCO(2270cm-1)已不復(fù)存在?；钚栽鲰g固化劑對E-51／dicy固化體系的促進(jìn)作用及協(xié)同效應(yīng)2.1不同擴(kuò)鏈脲對E-51／dicy固化體系的促進(jìn)作用以DSC儀為手段，對E-51／U-PEGA／dicy、E-51／U-PNGA／dicy兩個固化體系進(jìn)行等速升溫固化，各試樣的DSC反應(yīng)峰頂溫度見表2.1。表2.1E-51／／擴(kuò)鏈脲體系固化峰頂溫度及活化能固化體系（質(zhì)量比）T/℃E/（kJ/mol）paE-51/dicy100:6E-51/dicy/PEGA(100:6:10)E-51/dicy/PEGA(100:6:10)E-51/dicy/PNGA(100:6:10)198.0146.5154.6147.1146.4145.584.483.578.478.9100020001000E-51/dicy/PNGA(100:6:10)2000注:升溫速度＝10℃/min無論對于E-51／U-PEGA／dicy體系，還是E-51／U-PNGA／dicy體系，其反應(yīng)峰頂溫度（150℃左右）均較單獨以dicy固化的E-51體系峰頂溫度（198U-PEGAU-PNGA擴(kuò)鏈脲均對E-51／dicy固化體系有明顯促進(jìn)作用。對于E-51／U-PEGA／度升高，反應(yīng)活性降低。對于E-51／U-PNGA／體系，隨擴(kuò)鏈脲的柔性鏈分子量增加，反應(yīng)峰頂溫度并未明顯升高，說明由于擴(kuò)鏈脲的柔性鏈分子量增加，提高了在體系中的相容性,致使反應(yīng)活性沒有明顯降低。2.2擴(kuò)鏈脲含量對E-51/dicy/擴(kuò)鏈脲反應(yīng)活性的影響用DSC測E-51/dicy/U-PEGA體系擴(kuò)鏈脲/T含量在4g-20g／100gE-51的12000各試樣反應(yīng)峰頂溫度，見表2.2。表2.2擴(kuò)鏈脲含量對E-51／dicy／擴(kuò)鏈脲體系固化峰頂溫度及活化能固化體系（質(zhì)量比）E-51/dicy100:6T/℃E/（kJ/mol）pa198.0167.6163.9157.1154.6154.2149.6145.591.7188.0783.9183.5485.2093.84E-51/dicy/PEGA(100:6:4)2000E-51/dicy/PEGA(100:6:5)2000E-51/dicy/PEGA(100:6:8)2000E-51/dicy/PEGA(100:6:10)1000E-51/dicy/PEGA(100:6:15)2000E-51/dicy/PEGA(100:6:20)1000沖擊強(qiáng)度和玻璃化溫度綜合考查理想的環(huán)氧樹脂增韌改性應(yīng)該既能提高沖擊強(qiáng)度，又不降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。為此，本實驗中分別考查了E-51/dicy/含量對沖擊性能、玻璃化溫度二者影響，選擇合適配比,使固化體系既有高沖擊性能又不大幅度降低玻璃化溫度。3.1擴(kuò)鏈脲促進(jìn)劑種類對固化體系的沖擊強(qiáng)度和玻璃化溫度影響,對E-51/dicy/擴(kuò)鏈脲體系測其沖擊強(qiáng)度及玻璃化溫度Tg見表6.1并作出U-PEGA含量與沖擊強(qiáng)度、關(guān)系曲線(圖3.1)。2000表3.1擴(kuò)鏈脲促進(jìn)劑種類對固化體系的沖擊強(qiáng)度和玻璃化溫度影響TT(ogβm)2固化條件為120℃2h+?150℃4h從表3.1E-51固化體系沖擊強(qiáng)度大大的增加，玻璃化溫度僅略有下降，完全能夠達(dá)到一般環(huán)氧樹脂制品的使用要求說，明我們用擴(kuò)鏈脲改性環(huán)氧樹脂E-51/dicy體系是很具有應(yīng)用價值的。3.2擴(kuò)鏈脲含量對沖擊性能及的影響我們以體系為例研究了擴(kuò)鏈脲含量對玻璃化溫度以及沖擊3.1擴(kuò)鏈脲的添加量在與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比為10-15到較高值，結(jié)合表2.2促進(jìn)效果的數(shù)據(jù)，促進(jìn)效果也達(dá)到極大值，所以，擴(kuò)鏈脲添加量在10-15份時，可以使體系達(dá)到最佳的綜合性能。附圖說明圖3.1擴(kuò)鏈脲含量與沖擊強(qiáng)度、玻璃化溫度關(guān)系曲線具體實施方法下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，所舉之例并不影響本發(fā)明的保護(hù)范圍。合成示例如下：在裝有滴液漏斗、溫度計、N導(dǎo)管、攪拌棒的1000ml四頸燒瓶內(nèi)加入140g2（0.8mol）TDI，水浴加熱，溫度控制在65～70℃之間；將干燥過的聚酯400g（0.4mol）熔化后，滴加干到反應(yīng)物中，滴加時間為，至異氰酸酯基百分含量為起始濃度的一半時，停止反應(yīng)。冷卻，得無色透明粘稠液體98%600ml二甲基甲酰胺,待反應(yīng)液澄清透明后，通入過量干燥好的二甲胺氣體，反應(yīng)持續(xù)3～，減壓蒸餾去除溶劑，并經(jīng)真空干燥后得淺黃色粘稠液體576g產(chǎn)品。產(chǎn)率為96%。1.一種含聚酯柔性鏈的改性劑，其特征在于他的結(jié)構(gòu)式如下：為柔性鏈?R為H、CH—、CH—、CH—25337、NNNNCHCH22NCH2NNCH35等，、柔性鏈為等，n=2～50。2．權(quán)利要求1所說的含聚酯柔性鏈的改性劑的制備方法，首先采用常規(guī)的方法帶有權(quán)利要求1所展示的特定基團(tuán)的仲胺基化合物封閉預(yù)聚體末端的異氰酸酯基團(tuán)。3．一種含權(quán)利要求1所述改性劑的