脂肪族酸酐类固化剂
脂肪族酸酐类固化剂是脂肪族二元羧酸经分子间脱水反应缩合而成的产物,脂肪族酸酐类固化剂以聚己二酸酐、聚壬二酸酐和聚癸二酸酐较常用。
在我国环氧树脂浇铸行业中,这类线型聚酐常用作增韧固化剂。目前,国内已生产的脂肪族酸酐类固化剂主要是PAPA、PSPA两种。
PAPA的分子质量为2000~5000,白色粉末,熔点60℃,易吸水,60℃时黏度为0.8~1Pa·s。PAPA用量一般为E-51环氧树脂100g;PAPA70g;DMP一30lg。固化物延伸率为100%,拉伸强度35MPa,在150℃下热老化8周,失重仅为1%左右。PAPA熔点偏高,可与其它多种酸酐形成低温共熔混合物,以方便应用工艺操作。
PSPA的熔点80℃,一般与液态双酚A型环氧树脂配合,用量为每100g树脂加入85g,加人DMP-301份,在90℃时使用期为1h,120℃下固化2h后,拉伸强度可达21MPa,延伸率为80%。单用聚酐固化的环氧树脂的热变形温度低,但耐冷热冲击性能与电绝缘性能优良。
聚乙基十七烷二羧酸酐(SB-20AH)、聚二苯基取代十六烷二羧酸酐(ST-2P-AH)是两种新型的聚酐类环氧类固化剂,在常温下为液态,容易与环氧树脂混熔。
SB-20AH固化物的热变形温度与机械强度都很低,基本上无实用价值;而ST-2PAH固化物则有相对高的热变形温度与机械强度,但与DDSA、MeHHPA固化物相比,其数值仍然较低。聚酐类固化剂最突出的性能是其固化物具有良好的耐冷热冲击性能。
用MeHHPA固化的环氧树脂基本上不耐冷热冲击;DDSA的固化物略好,但也不理想;聚酐类固化物这方面的性能都良好,其中又以SB--20AH和PSPA的固化物最好。
APA在空气中久置或在封口瓶中放置半年以上,表面会发白,熔点明显升高,这是因为吸收了空气中水分使PAPA部分水解成了壬二酸,其熔点106.5℃。壬二酸对环氧树脂的固化明显低于PAPA,固化物冲击强度也低得多,因此,要干燥保存,切勿吸潮。
中文名称:2,2-二羟甲基丁酸
中文同义词:扩链剂亲水剂dmba,2,2-二羟甲基丁酸;2,2-双(羟甲基)丁酸;二羟甲基丁酸;双羟甲基丁酸;二羟甲基丁酸(dmba);2,2-二羟甲基丁酸(dmba)
英文名称:2,2-Bis(hydroxymethyl)butyric acid
英文同义词:2,2-Dimethylolbutyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butyric
Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)-N-Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butanoic
Acid;Dimethylolbutanoicacid(dmba);Dimethylolbutanoicacid;
CAS号:10097-02-6 EINECS号:424-090-1
分子式:C6H12O4 分子量:148.16
物化性质:外观为白色晶体,熔点108-115 °C ,可溶于水、甲醇、丙酮等。
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)用途:dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂,生产水性聚氨酯胶黏剂,无需使用有机溶剂,有机残留物为零。不存在使用dmpa熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂),作为单体,改性过程中,二羟甲基丁酸(dmba)无需添加任何有机溶剂(以水代替),生产工艺更加简单,性能稳定,.其中二羟甲基丙酸(dmpa)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍!
用途:
1.水性聚氨酯/聚酯体系涂料、胶粘剂、皮革涂饰的生产中。
2.涂料助剂,用于水溶性聚氨酯、环氧树脂、胶粘剂等。
3.dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧基,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明显优点:
(1). dmba在有机溶剂中有更好的溶解性,下表为dmba与dmpa在不同温度下,在不同溶剂中的溶解度数据;(单位g/100g溶剂)
由于dmba具有优良的溶解性和低熔点,因而它在合成水性聚氨酯乳液过程不需要溶剂或少加溶剂。
(2).高反应率,反应速度快,反应温度低。合成聚氨酯预聚体反应时间短,一般只要50-60分钟,而dmpa则要150-180分钟。这是因为dmba结构中比dmpa多了一个亚甲基,使羧基与亚甲基的距离加大,羧基与异氰酸酯的空间位阻减少,从而使反应速率增大。
(3).用于水性聚氨酯乳液其粒径更细且分布窄,胶膜性能优异,光泽度高。
用作环氧树脂胶黏剂的固化剂,参考用量60~65份,最大可达70份。固化条件180℃/4h+200℃/6h或150℃/17h+170℃/17h,固化物热变形温度139℃。当D51环氧树脂100g,PAPA70g,DMP-301g,其固化物拉伸强度35MPa,断裂伸长率100%,150℃热老化8周,热失重仅为1%。由于PAPA熔点稍高,不便实际操作,可与其他酸酐形成低熔共混物使用。
热塑性树脂系以石油化工产品为主要原料,产量大。占全世界合成树脂总产量的90%左右。常用的热塑性树脂有:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚甲醛、聚酰胺、聚苯醚等。
热塑性树脂按聚集态结构可分为结晶形(如聚酰胺)和无定形(如聚甲基丙烯酸甲酯)两类。结晶形树脂由于晶粒折光,制品透明度差,熔点高,模塑收缩率大。无定形树脂中某些品种的板材透光率可与无机玻璃相媲美,加工收缩性也小。
在热塑性树脂中加入各种塑料助剂,如抗氧剂、增塑剂等,以及各种增强材料,可制成热塑性塑料。有些品种(如聚酯、聚酰胺)添加剂加得很少,纯树脂即可直接加工;有的品种(如聚氯乙烯)配方极其复杂,配方不同,性能各异。热塑性塑料常用的加工方法有挤出、吹塑和注射成型等。
生产热塑性树脂的聚合过程,大分子链为碳链者一般用加聚反应来制取,大分子链为杂链者则用缩聚反应制取。热塑性树脂主要用作热塑性塑料,还用作胶粘剂、涂料。大多数合成纤维用的树脂属于热塑性树脂。
今后热塑性树脂的产量仍将占合成树脂总产量的绝大部分。化学结构全新的品种不会增加太多,但生产工艺会有新改进。寻求耐高温、易加工、高强度或具有某些特殊功能(如导电)的热塑性树脂仍然是重要方向。
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