硫醇固化劑的合成和產(chǎn)品應(yīng)用介紹
時(shí)間:2014-03-20 16:01來源:未知 作者:admin 點(diǎn)擊:次
固化劑的合成: - 巰基丙酸與季戊四醇遵循一般酯化原理,催化劑采用有機(jī)磺酸、常用對(duì)甲苯磺酸。產(chǎn)物為四 - - 巰基丙酸季戊四醇酯 [A ( SH ) 4 ] 。再用環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈生成六巰基環(huán)氧
固化劑的合成: β-巰基丙酸與季戊四醇遵循一般酯化原理,催化劑采用有機(jī)磺酸、常用對(duì)甲苯磺酸。產(chǎn)物為四-β-巰基丙酸季戊四醇酯[A(SH)4]。再用環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈生成六巰基環(huán)氧接枝化合物(以B表示),此處的關(guān)鍵點(diǎn)再與控制A(SH)4用量,盡可能地使分子上1個(gè)巰基與環(huán)氧基反應(yīng),否則容易造成凝膠,是擴(kuò)鏈反應(yīng)失敗。在裝有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)、回流冷凝管的2000ml三口燒瓶中,加入136g(1.0mol)季戊四醇,466g(4.4mol)β-巰基丙酸,300ml甲苯和1.90g對(duì)甲苯磺酸,回流反應(yīng)5h,自然冷卻,用去離子水洗滌到中性,減壓蒸餾的無色油狀液體季戊四醇四巰基丙酸酯,以A(SH)4表示,重427g,產(chǎn)率96.7%。取78gA(SH)4和22g環(huán)氧樹脂828于燒瓶中,加熱到100℃反應(yīng)4h,冷卻,得黏稠狀無色透明液體六巰基環(huán)氧接枝化合物,產(chǎn)率約100%。分3次取B,每次5g,分別與0.25g的芐基二甲苯,DMP-30,DBU混配,并冷卻到相應(yīng)的溫度;取等量的828樹脂也冷卻到同樣的溫度,二者快速混合,測定凝膠時(shí)間。主要影響因素:酯化反應(yīng) β-巰基丙酸與季戊四醇反應(yīng)時(shí),由于季戊四醇是固體,因此需加入惰性溶劑作為反應(yīng)介質(zhì),而甲苯是常用的溶劑。另外在酯化過程中,理論上任何無機(jī)強(qiáng)酸都可作為催化劑,但無機(jī)酸不易溶于甲苯中,且酸性過強(qiáng)容易造成氧化,致使產(chǎn)品顏色加深,選用對(duì)甲苯磺酸作為催化劑可使產(chǎn)率提高,制得的季戊四醇四巰基丙酸酯是無色透明液體,巰基含量8.16mmol/g,理論含量8.20mmol/g,產(chǎn)物純度很高。擴(kuò)鏈反應(yīng) 單純從固化講,A(SH)4再配以少量叔胺即可作為固化劑使用,但在實(shí)際應(yīng)用中氣味大、易流淌、不易稱量(用量占E-51的62%)。因此將A(SH)4與少量的環(huán)氧樹脂反應(yīng),產(chǎn)物氣味減少、黏度適中,通過調(diào)整可與環(huán)氧樹脂近等量使用。另外,擴(kuò)鏈還可以增加固化劑與環(huán)氧樹脂的相容性,增加單體分子的巰基數(shù)目。使交聯(lián)密度更大。在不加堿性催化劑的情況下,環(huán)氧基團(tuán)與硫醇的開環(huán)反應(yīng)需加熱才能進(jìn)行,其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)均勻。如果加入了叔胺類催化劑,則短時(shí)間內(nèi)快速反應(yīng),難以控制,因此本采用無催化劑的加熱反應(yīng),制得的產(chǎn)物無色透明,無機(jī)械雜質(zhì),黏度7000mPa·s,巰基含量5.1mmol/g(0.51mol/100g),與環(huán)氧樹脂可等質(zhì)量混合固化。固化效果 以B為固化劑配制膠黏劑,各分成在混合前先冷卻到相應(yīng)的溫度,然后再30S內(nèi)迅速混勻,測凝膠時(shí)間。在同樣溫度下,叔胺的催化活性大小為DBU>DMP-30>芐基二甲胺,三者均可在低于5℃下固化。DBU由于堿性較強(qiáng)(水溶液下pH為12),催化能力很高,室溫快速混合時(shí),未混勻已發(fā)生劇烈放熱反應(yīng),常溫下無法使用,只能在0℃以下使用。
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