邻甲基苯胺改性双氰胺环氧固化剂的合成及性能研究.pdf

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1、DHEs10l研究报告及专论收稿日期：2014—01—18作者简介，程秀莲(1965-)，女，硕士，教授，主要从事环境治理和涂料、粘合剂等精细化学品的研发。E-mail：chengxiulianO01@163com。邻甲基苯胺改性双氰胺环氧固化剂的合成及性能研究程秀莲，孙丰雅，霸书红沈阳理工大学装备工程学院，辽宁沈阳110159摘要：用邻甲基苯胺对双氰胺进行改性，制备了一种新型的改性双氰胺固化剂。对合成条件进行优化，并对其固化条件进行了研究。结果表明，邻甲基苯胺改性双氰胺的较佳工艺条件为：邻甲苯胺与盐酸的物质的量比为1：1．1，邻甲苯胺与双氰胺的物质的量}匕为1：1．4，于9O

2、℃反应3．5h，收率为8701％，原料利用率为74．74％。通过测试涂层硬度来考查固化工艺与性能。结果表明，作为环氧树脂固化剂单独使用时，质量比I：10，固化温度为1300C，HV1=35．98，比双氰胺体系固化温度降低了30℃。关键词：邻甲基苯胺；双氰胺；环氧树脂；硬度中图分类号：TQ433．437文献标识码：A文章编号：1001—5922(2014)12—0060—04综述双氰胺作为环氧树脂固化剂有优异的潜伏性，室氧树脂胶粘剂研究的热点。温下有6个月以上的贮存期，固化产物具有优良的化学一种有效地对双氰胺进行化学改性的方法是在双i稳定性、力学性能和电性能。但其固化工艺存在明显

3、氰胺结构中引入苯环，增加与双酚A环氧树脂结构的相i不足，如在环氧树脂和一些低沸点溶剂如酒精、丙酮似性，从而较好地解决了双氰胺与环氧树脂相容性不中溶解度小，须将它细化为粒经5拉m以下，才能使固佳的问题。可通过苯胺衍生物“、苯胺和甲醛”、苯肼i化产物有良好的性能。这给国内大量采用的湿法成型分别与双氰胺反应在双氰胺分子中引入苯环(见式i预浸料带来了工艺上的困难⋯。单独用双氰胺作环氧树1)。其中苯胺衍生物引入苯环，在双氰胺分子结构中脂固化剂时，其固化温度高达160～180℃，不能适应增加了1个亚氨基和1个仲胺基，提高了其反应活性，降；生产工艺要求。因此，使双氰胺的固化温度降低到中低了固

4、化温度。；温，同时又不过分损害其贮存期和使用性能，已成为环蓬；／R／R-CN+HzN一C。-NH-C．mHNNHNHNH、“通过苯胺、间甲基苯胺、对甲基苯胺r向双氰有限公司；SHZ—DⅢ型循环水真空泵，巩义市予华仪胺分子中引入苯环均有报道，通过邻甲基苯胺向双氰器有限公司；HV一5O维氏硬度仪，上海联尔实验设备胺分子中引入苯环未见报道。本文对邻甲苯胺改性双有限公司。氰胺的T艺条件进行了研究，同时研究了其固化工双氰胺，分析纯，天津北方天医化学试剂厂；邻艺，为邻甲苯胺改性双氰胺的工业化奠定基础。甲基苯胺，分析纯，国药集团化学试剂有限公司：浓盐酸，分析纯，沈阳市新华试剂厂；环氧树脂，E

5、一1实验部分44，中国无锡树脂厂；692环氧树脂稀释剂，蓝星化工新材料股份有限公司。1．1主要仪器与试剂．2实验方法R-S型调速控制器，江苏金坛荣华仪器有限公1)邻甲基苯胺改性双氰胺的合成司；HH一1型数显恒温水浴锅，上海申顺生物科技有限在装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管的三口公司；101—2AB型电热鼓风干燥箱，天津斯泰特仪器烧瓶中，按一定比例加入双氰胺、邻甲基苯胺、浓盐·060·《粘接》杂志牡上海电话：021—57747887湖北电话纛传真：0710-3820811E-mail：zhanjzz@263．net罔址：www．zhanjie．corn．cn酸和水。搅拌并升温，

6、在某一温度反应一定时间后，者好于后者，因此n／nI【=1：1．4为较佳配比。停止加热，自然冷却至室温。将所得产物进行抽滤、这是由于双氰胺水溶液在80℃以上时会缓慢分解，因水洗至中性、烘干、称量、研磨过200目筛。计算改性此，双氰胺必须适度过量。另外由于邻甲基苯胺对双双氰胺的收率和原料利用率。收率／％=实际改性双氰胺氰胺的改性反应是亲核加成反应，邻甲基苯胺上的一质量／理论改性双氰胺产量×1O0；原料利用率／％=实际NH，有亲核性，而邻甲基苯胺盐酸盐中的一NH无亲核改性双氰胺质量／(双氰胺质量+邻甲基苯胺质量)X性，虽然邻甲基苯胺与盐酸反应生成邻甲基苯胺盐酸100。盐的反应是可逆反

7、应，随着邻甲基苯胺的反应，邻甲2)邻甲基苯胺改性双氰胺固化环氧树脂基苯胺盐酸盐会分解为邻甲基苯胺和盐酸。按配比分别称取一定量的环氧树脂(E一44环氧树裹1numm,n／n-_t对改性反应的影响Tab．1Effectofmoleratioofo-toluidinetodicyandiamide脂与692环氧稀释剂质量配比为85：15)和邻甲基苯胺onmodificationreaction改性双氰胺，混匀后，均匀涂在120mmx70mm的玻璃板上，并在一定温度的烘箱内固化一段时间，取出，冷却到