Модификация эпоксиуретановых композиций металлосодержащими малеимидами
Диссертация - Химия
Другие диссертации по предмету Химия
ательны для комплексов меди и никеля с о-МИБК, чем для их комплексов с м- и п-МИБК, что также указывают на большую устойчивость этих комплексов на основе о-МИБК. Для комплексных соединений кобальта(II) наблюдается обратная закономерность: эти комплексы с п-МИБК более устойчивы, чем их комплексов с о- и м-МИБК.
Таким образом, нами синтезированы новые комплексные соединения меди(II), кобальта(II) и никеля(II) с изомерами малеимидобензойных кислот, определены их составы методами изомолярных серий и измерения удельной электропроводности, константы устойчивости методом Яцимирского и термодинамические параметры комплексообразования. Полученные комплексные соединения будут использованы в качестве модификаторов в эпоксиуретановых композициях.
3.4 Модификация эпоксидной композиции на основе эпоксидной смолы ЭД-16 олигоуретандиметакрилатами
Для получения полиэпоксидов с высокими физико-механическими свойствами обычно используют отвердители горячего отверждения, такие как триэтаноламинотитанат марки ТЭАТ-1. Для этого было исследовано влияние отвердителя эпоксидной смолы ЭД-16 - триэтаноламинотитаната на физико-механические свойства полученных полимеров. Количество отвердителя варьировали от 5 до 20 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы ЭД-16. Отверждение проводили при 140 С в течение 5-6 ч.
Оптимальными физико-механическими свойствами характеризуются полиэпоксиды, содержащие 13 мас. ч. ТЭАТ-1 (рис. 28, 29). Основным недостатком эпоксидных композиций на основе ЭД-16 и ТЭАТ-1 - высокая вязкость, которая находится в диапазоне 19-30 Па•с при 70С.
Для получения полиэпоксидов с высокими прочностными показателями и эластичностью была проведена модификация эпоксидной композиции на основе смолы ЭД-16 олигоуретандиметакрилатами. Для этого в эпоксидную композицию на основе ЭД-16 (100 мас.ч.), триэтаноламинотитаната марки ТЭАТ-1 (13 мас.ч.) вводили ОУДМ (5-30 мас.ч.).
Затем в смеси добавили 0,3% перекиси кумила, перемешивали в течение 10-15 мин. при 100С, заливали в формы и полимеризовали в течение 2 час. при 120С и 6-7 час. при 140С.
Полимеризация ОУДМ в присутствии перекиси кумила протекает по радикальному механизму и включает в себя 3 стадии. На I стадии ? инициировании ? происходит превращение части молекул ОУДМ в свободные радикалы. Радикалы, образовавшиеся при распаде инициатора, присоединяются к молекулам олигомера ОУДМ и превращают их в радикалы:
На II стадии - роста цепи ? происходит последовательное присоединение молекул олигомера к растущему радикалу:
На III стадии - обрыве цепи ? при взаимодействии радикальных частиц образуются неактивные макромолекулы:
Оптимальными физико-механическими свойствами характеризуются полиэпоксиды, содержащие 20 мас. ч. ОУДМ (рис. 28, 29).
Как видно из рис. 30 и 31 введение ОУДМ в эпоксидные композиции снижает прочностные свойства эпоксидных полимеров и повышает их эластичность, что связано с уменьшением содержания ароматических групп в полиэпоксидах и повышением содержания алифатических звеньев за счет введения ОУДМ на основе различных полиэфиров. Значения ударной вязкости модифицированных полиэпоксидов при введении ОУДМ в количестве от 5 до 15 мас. ч. ниже, чем у немодифицированного образца. Это связано с тем, что ОУДМ, введенный в небольших количествах в эпоксидные композиции играют роль пластификатора, а при его увеличении до 20 мас. ч на 100 мас.ч. ЭС в присутствии перекиси дикумила полимеризуется и играет роль взаимопроникающих полимерных сеток в отвержденных полиэпоксидах. Данное предположение подтверждается значениями гель-фракции и относительного удлинения модифицированных полиэпоксидов.
Как видно из табл. 9 с увеличением количества ОУДМ в эпоксидных композициях от 5 до 20 мас. ч. относительное удлинение уменьшается, а величина гель-фракции - растет.
Это, вероятно, связано с регулярным расположением окситетраметиленовых звеньев в структуре полифурита, позволяющее создать наиболее плотную упаковку макромолекул в полимере. В отличие от полифурита метильные радикалы в макромолекулах Лапрола-1052 разрыхляют упаковку макромолекул и уменьшают межмолекулярные взаимодействия, оказывающие большое влияние на физико-механические свойства полимеров.
Как видно из табл. 9 модифицированные полиэпоксиды характеризуются повышенной адгезионной прочностью и меньшей когезионной прочностью, по сравнению с немодифицированными полиэпоксидами. Это связано, с наличием уретановых групп в макромолекулах ОУДМ, которые усиливают величину адгезии модифицированных эпоксидных композиций к стали [5].
Таблица 9 Физико-механические свойства модифицированных полиэпоксидов
Состав эпоксидной композиции, масс.ч.h, Пас, при 70Сsр, МПаА, кДж/м2eотн, %sадг, МПаТст,СТд,СР, %ЭСТЭАТОУДМ10013-3060,917,82,143,311329398,8100135*27,69,218,42,444,5--93,41001320*19,248,329,24,456,710227398,6100135**27,910,611,52,545,6--94,51001320**20,241,222,24,764,59127699,2
* составы для ОУДМ на основе полифурита
** составы для ОУДМ на основе Лапрола-1052
Из данных табл. 9 видно, что введение ОУДМ снижает температуры стеклования и деструкции модифицированных полиэпоксидов. Это связано с уменьшением количества ароматических групп и увеличением доли алифатических звеньев в макромолекулах полимера, за счет введения ОУДМ на основе алифатических полиэфиров.
Таким образом, модификация эпоксидных композиций на основе эпоксидной смолы марки ЭД-16 олигоуретандиметакрилатами приводит к понижению динамической вязкости модиф