桐油在環氧樹脂中有何應用

  [真空灌注制品產業網]2010年1月7日訊:油的主要組成為桐油酸三甘油酯,即十八碳共軛三烯-9,11,13-酸三甘油酯。桐油酸三甘油酯在堿、酸作用下,水解成為含有3個共軛雙鍵的不飽和桐油酸。分子結構中的共軛雙鍵鄰近碳原子上的氫,在空氣中氧氣作用下發生奪氫反應,生成的氫過氧化物分解產生自由基引發聚合反應。具有成膜性好、干燥快、涂膜堅韌、耐水、耐光、耐堿等特點。據環氧樹脂行業協會專家介紹,桐油具有廣泛的用途:在感光涂料、油墨用樹脂中的應用;為制造油脂漆的主要原料,如作為醇酸樹脂漆、環氧樹脂漆、酚醛樹脂漆的改性劑;改性不飽和聚酯(UPR)具有良好的空干性,克服了一般不飽和聚酯制品或涂層表面,因氧氣的阻聚而不能表干的缺陷;改性酚醛樹脂作為汽車、摩托車等機動車的剎車片基礎樹脂,具有極好的耐磨性、抗沖擊性及長的使用壽命;堿性條件下改性酚醛樹脂與棉,或木漿纖維素紙制成層壓材料,制品具有高耐熱性、低吸水率,優良的絕緣性能及高機械強度和易加工性能,可應用于覆銅板行業;作為聚氨酯擴鏈劑――桐油改性摩卡,不僅可作為環氧樹脂固化劑使用,而且桐油改性摩卡擴鏈預聚物的適用期比摩卡(MOCA)3.3 -二氧-4.4 -二氨基苯基甲烷長2~3倍,提高了操作工藝的安全性、降低操作環境毒性,同時降低聚氨酯成本。 真空導入工藝vacuum infusion process VIP 樹脂傳遞模塑 真空輔助 真空袋壓 真空灌注 真空注射
  自五六十年代利用桐油生成液態聚酰胺,和桐油酸酐以粘接云母絕緣帶以來,業界相繼研制出桐油改性環氧樹脂室溫、中溫、高溫固化劑。合成機理主要利用桐油分子結構中的不飽,和共軛雙鍵的反應活性進行加成或取代反應得到產物。桐油酸酐(TOA)為桐油與順丁烯二酸酐的加成產物。反應機理為桐油酸三甘油酯的共軛雙鍵,與不飽和酸或酸酐發生Diels-Alder雙烯加成環化反應,生成穩定的六元環結構。反應示意式如下。本反應活化能低、反應活性大,在較低溫度(如80℃)即能發生加成反應。考慮到桐油酸三甘油酯與順酐加成反應的位阻效應,為使酸酐反應完全和產物具有足夠的粘度,通常是在180~210℃區間反應。為避免桐油雙鍵高溫下交聯氧化,反應可通入惰性氣體氮氣保護,得到的產物酸酐當量比理論預期值低得多。桐油與順酐的加成反應理論摩爾比為1∶3,因此重量比則在100∶30~50之間進行選擇。桐油酸三甘油酯在桐油中的胺桐油合成的低分子液態聚酰胺系將桐油加熱變成桐油酸二聚體,再與多元伯胺(如DETA、TETA等)于高溫280~300℃下反應得到。聚酰胺樹脂生產方法有高壓法、間接法和直接常壓法。低分子量液態聚酰胺用作環氧樹脂固化劑具有許多優點,如機械強度較高等。但單純的聚酰胺室溫固化不完全,即使室溫固化7天以上,環氧基團殘留率仍達30%以上。真空導入工藝vacuum infusion process VIP 樹脂傳遞模塑 真空輔助 真空袋壓 真空灌注 真空注射
  通過提高固化溫度、加入芳香胺或改性芳胺加熱固化、添加適量的促進劑如Dmp-30等,一方面可以克服固化不完全的缺陷,提高機械強度;另一方面可以使熱變形溫度從60~70℃提高至100℃以上。桐油改性曼尼赫堿系環氧樹脂的一種重要的固化劑。采用的胺類主要有乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙胺、間苯二(甲)胺等。采用的酚類如苯酚、苯基苯酚、壬基苯酚、混甲酚等;采用的醛類如甲醛、丁醛、多聚甲醛等。此類改性胺皆屬于酚醛改性胺范疇。固化劑分子結構中含有能促進環氧樹脂固化的酚羥基和胺類活潑氫,大大加強了反應活性、提高了固化反應程度,極易形成高度網狀交聯結構。同時帶有的酚醛骨架結構,進一步提高了熱變形溫度,改善了樹脂本身耐熱性不足和耐腐蝕性不足的缺點。通過調整配比用量可調整固化速度,能在常溫、低溫(0~5℃)、潮濕、水下環境中固化環氧樹脂。據環氧樹脂行業協會專家介紹,桐但是存在樹脂固化速度快、內應力分布不均勻、導致樹脂固化物脆性大、附著力不強的缺點,應用受到限制。為克服這一缺陷,通過采用帶有許多長的柔性碳鏈、能夠與苯酚進行取代反應的桐油為改性劑,參與固化劑結構、使其分子量增大,降低對水、汽敏感性,達到改善環氧樹脂固化物的脆性和提高柔韌性的目的,使有更高的附著力和粘接力。真空導入工藝vacuum infusion process VIP 樹脂傳遞模塑 真空輔助 真空袋壓 真空灌注 真空注射