硫脲改性二乙烯三胺固化劑的制備及性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂是我國(guó)發(fā)展最為迅速的合成樹脂產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用在工程建設(shè)、粘接制作等領(lǐng)域。環(huán)氧樹脂應(yīng)用范圍中必不或缺的組份就是固化劑，環(huán)氧樹脂固化物的性能很大程度上取決于固化劑的性能，因此環(huán)氧樹脂需要與固化劑配合使用才能發(fā)揮固化快、粘結(jié)性能好、耐高溫、耐溶劑腐蝕、力學(xué)性能良好。傳統(tǒng)多胺類固化劑是使用最早、用量最廣泛的環(huán)氧樹脂固化劑，但是它存在許多不足之處，例如具有一定的毒性、在常溫下與環(huán)氧樹脂較難固化、固化后力學(xué)性能、耐溫性能差等。通過改性可以有效

2、克服這些不足。
　　本論文針對(duì)二乙烯三胺在與環(huán)氧樹脂固化過程中及固化產(chǎn)物的缺點(diǎn)，通過硫脲與多元胺二乙烯三胺進(jìn)行反應(yīng)，在二乙烯三胺分子結(jié)構(gòu)上引入硫脲官能團(tuán)，從而合成一種含硫脲多元胺的環(huán)氧樹脂固化劑。使其與樹脂固化的產(chǎn)物粘性增強(qiáng)、韌性加強(qiáng)、力學(xué)性能和耐高溫性能提高，本論文具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　以硫脲和二乙烯三胺為原料，在不同的實(shí)驗(yàn)條件下，合成了硫脲改性二乙烯三胺固化劑，通過紅外光譜儀確認(rèn)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)正確性。以改性固化劑與環(huán)氧樹脂

3、E-51進(jìn)行固化實(shí)驗(yàn)，確定了固化工藝。在固化劑與環(huán)氧樹脂混合后的固化過程中，采用單因素分析法考查了單體投料比、合成溫度、合成時(shí)間對(duì)改性二乙烯三胺固化體系的影響，從而得到反應(yīng)最佳配比、最佳反應(yīng)溫度以及最佳合成時(shí)間等參數(shù)。研究結(jié)果表明：在硫脲改性二乙烯三胺實(shí)驗(yàn)過程中，反應(yīng)時(shí)間3.0h、反應(yīng)溫度130℃、二乙烯三胺與硫脲配比：1.5：1的條件下，合成出的硫脲改性固化劑的物理指標(biāo)、性能及可操作性最優(yōu)。
　　通過對(duì)小試過程控制參數(shù)的總結(jié)與整

4、理，進(jìn)行了中試實(shí)驗(yàn)。中試過程中對(duì)投料方式、設(shè)備操作、攪拌形式及速度對(duì)合成收率的影響進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了合理反應(yīng)流程，對(duì)中試過程中安全隱患提出整改措施，制定了較為詳細(xì)的中試操作規(guī)程；探索了升溫梯度、降溫速率等因素對(duì)產(chǎn)品的影響；并通過中試放大實(shí)驗(yàn)制定了反應(yīng)副產(chǎn)物的處理方案。依據(jù)中試結(jié)果完成了原料成本核算。
　　研究了硫脲改性固化劑與環(huán)氧樹脂的固化產(chǎn)物，對(duì)固化產(chǎn)物的熱性能進(jìn)行了測(cè)試，并通過拉伸、彎曲、沖擊、耐高溫等性能研究，探討了改性前后