【精品】用ftir研究甲基六氢苯酐／环氧树酯体系的促进作用

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1、第24卷第3期西安交通大学学报Vol.2423【990年6月JOURNALOFXTANJIAOTONGUNIVERSITYJun.1990用FTIR研究甲基六氢苯酹/环氧树脂体系的促进作用徐公信庞瑶华邓光琪（化学和化学工程系）田兴和（化工那成祁有机硅硏宠中心）摘要本文通过5DX-FTIR光谱仪，釆用“原位”测定法.对甲基六氢苯肝（MEHHPA）固化双酚A型环氢树闊反应动力学进行了研究.用Kamal模型处理得到体系的反应级数皆为2.并求得了E-51/MEHHPA和E-51/MEHHPA/DMP-30两个体系在三个不同反应濃度下的反应速率常数.研究发现.促进剂的加入，可以降低反应活化能.提高速

2、率常数.从而使固化反应加速.关键词：环氧树脂；反应动力学；原位；红外丸谱法中国图书资料分类法分类号：0633.13用酸酊固化的环氧树脂貝右优良的机械性能和电性能.其中MEHHPA是一种新型的液态酸肝固化剂.由于它的饱和结构状态.化学稳定性高，耐候性、耐径迹性优良，且使用期长，固化放热低，毒性小.色泽稳定性好.故用它作固化剂的环氧树脂固化物可以得到性能优良的、适用于各种用途的电子电器元器件的沒渍、浇铸、层压、胶粘剂等.有关MEHHPA与环氧树脂的固化动力学以及促进剂、助促进剂对该反应休系的影响，国内外未见有报道.木研究的目的旨在研究环氧树脂/酸秆固化休系的动力学.以及促进剂对E-51/MEH

3、HPA反应的彫响.在上述反应中，促进剂首先打开酸?ff.Fisherc，）认为,替弗化反应O接着发生酸甫•与环氧基的交O©—NR)0CH,—CH—CILO©收到rim：1989-03-【8在有促进剂.助促进剂同肘存在的情况下.对于环氧树脂与酸酊固化的机理.Tanaka和Kakinchi⑺“认为助促进剂起了助他化剂的作用R3N4-HOR^[RjNHOR]OC-——O—CH：—CJrp-O---HOR&©?R5n—cO【R】N・-UIOR1+II©c—O--HORFcltzin也提出了三分子推拉机理oO0II~CIS—0N1活性络合物与酸秆缔合，促进与环氧基的反应.早期的研究工作.多为环氧树脂

4、-胺休系‘I〉・也有环氧树脂-酸酊体系G,研究手段较多用DSC勉⑻.近10年来.采用FTIR研究发展迅速.使用“原位■测定，可连续观察反应过程中分子内功能团变化的情况，从而可定量地研究整个固化反应过程.木文对E-51/MEHHPA/DMP-30及E-51/MEHHPA/DMP-30/正癸B7体系进行了研究「原位■测定了80,100,150V下的固化过程.定量地讨论了903cmT峰在不同反应体系、不同温度下的变化惜况，选用Kamal模型及阿仑尼乌斯公式，求取该反应的表观活化能、速率常数及反应级数.同肘，还对正癸醉的助促进作用作了讨论.Kamal模型⑼描述了固化温度.时间和固化速率间的关系，若

5、固化反应服从下式学=kam(l—a)*dr式中k—速率常数；反应级数.野——反应連率，固化速率；a—固化率或反应程度；在峰值处d2oc/d/2=0由此得m+nm+n反应总级数.-—ln(1—a)—Inal(XD」駅式中"是峰值处da/dr值；以"代人；(1).经变换得山詹)■啸十若求得da/dx“或a,则由式(2)可求得h加及(e+町・根据阿仑尼乌斯公式k匸人c"/",k-A-Eh/RT(3)式中—表观活化能，已知不同温度下的上，可求出£■・1实验1.1原料及配方1.1.1原料环氧树脂固化刑促进剂助促进剂E-51EPV=0.513MEHHPADMP—30c.p.正癸醇光化研院二分厂

6、西南化研院上试一厂上试一厂1.1.2配方试料配方见表1・表n配方配方号E-5IMEHHPADMP-30正癸醉树脂/MEHHPA110073.2//1:0.85当虽比210086.21/1:1当盘L匕310086.2141:1当生比1.2仪器5DX-FTIR光谱仪Nicolct公祠13实验按表1所示质址准确称样，调匀.将试样涂抹在两片单晶KBr片中，涂匀，夹紧,固定厚度.将样品笛于程庁升温池屮.在选定的温度条件及时间间隔下，收集红外光谱图，并对选定峰求取积分值・1.4数据处理在固化过程屮，样品厚度因树脂固化略右收缩而略有变化.所以在测定中选苯环的1507cm-1峰为内标（不参与反应），将反应

7、过程中变化的环氧基903cmT峰而积的积分値与内标峰而积值的比值为观煞ffb以衣征固化反应的悄况.以配方1,150C时的数据为例01表2）.其余条件从略.表2配方1（150C）ffl化反应的有关数据时间f(min)02468101214积分比值1.26160.82980.32640.20680.16120.14080.13740.IM0由液2的数据计算环氧基转化率g并绘出a-f,da/d/-/lW关系血线（图1•图2,图