Wärme kationische Heilung stech no logie für cyclo aliphatische Epoxidharze

Kationische Polymer isation bezieht sich auf den allgemeinen Begriff für Polymer isations reaktionen, die durch Kationen initiiert werden und die Vorteile einer schnellen Aushärtung geschwindigkeit, eines hohen Wirkungsgrades und eines geringen Energie verbrauchs haben. und sind eine grüne und umwelt freundliche Härtung methode, die in Beschichtungen, Tinten, Klebstoffen, elektronischen Verpackungen und anderen Bereichen weit verbreitet ist.

Cyclo aliphatische Epoxidharze sind aufgrund ihrer speziellen chemischen Struktur im Vergleich zu gewöhnlichem Bisphenol-A-Epoxid sehr leicht kationisch polymer isiert. Der Reaktions mechanismus ist wie folgt:

Mechanismus der kationischen Polymer isation von cyclo aliphatischem Epoxidharz

Der Reaktions prozess der kationischen Polymer isation ist haupt sächlich in drei Stufen unterteilt: Ketten initiierung, Ketten wachstum und Ketten abbruch. Hier ist ein Beispiel für den Mechanismus der kationischen Polymer isation von cyclo aliphatischen Epoxidharzen unter Verwendung von Diphenyliodoniums alz als Initiator:

Der Initiator zersetzt sich unter Bestrahlungs-oder Heiz bedingungen, um Kationen, freie Radikale und Kationen paare für freie Radikale zu erzeugen. Unter ihnen reagieren Kationen und Kationen paare mit Monomeren oder Lösungsmitteln im Reaktions gemisch, um Protonen säuren zu erzeugen. Die Protonen säure initiiert die kationische Ringöffnung polymer isation von Epoxid monomeren. Der spezifische Prozess ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Thermische Initiierung der kationischen Polymer isation im cyclo aliphatischen Epoxidharz

Kationische Polymer isation kann entweder durch Licht oder Wärme initiiert werden. Mit Ausnahme der unterschied lichen Initiation bedingungen sind die Unterschiede in der Initiator auswahl und im Reaktions mechanismus zwischen diesen beiden Initiation methoden grunds ätzlich gleich. Hier diskutieren wir die thermische Initiierung der kationischen Polymer isation. Die thermische Initiierung der kationischen Polymer isation ist nicht durch die Lichtquelle begrenzt, wodurch Einschränkungen in Bezug auf Proben größe, Dicke, Form vermieden werden. Sie wird häufig in Klebstoffen, elektronischen Verpackungen und anderen Bereichen verwendet.

Das thermische Initiation system der kationischen Polymer isation besteht haupt sächlich aus Monomeren, Initiatoren und Initiation bedingungen (Wärmequellen). In diesem System können haupt sächlich cyclo aliphatische Epoxidharze als Monomere ausgewählt werden. Zusätzlich beeinflussen Art, Menge und Änderung der Initiatoren und Initiation bedingungen die Polymer isations rate. Im allgemeinen beträgt die Addition menge des Initiators 0, 1-2 Gew.-%, und innerhalb dieses Bereichs erhöht sich die Reaktions geschwindigkeit, wenn die Addition menge des Initiators zunimmt. Wenn jedoch die Menge des Initiators zu hoch ist, wird es nicht nur keine signifikante Verbesserung der Reaktions geschwindigkeit geben, sondern es wird auch die Leistung des gehärteten Produkts beeinflussen, wie Vergilbung, Verformung und Sprödigkeit. Eine Erhöhung der Reaktions temperatur beschleunigt die Aushärtung srate, und je länger die Aufheiz zeit ist, desto vollständiger ist die Aushärtung.

Thermisches kationisches Härtung experimente ller System aus cyclo aliphatischem Epoxidharz

Dieses Problem führt Experimente zur Bewertung der Korrelation leistung mit dem typischen repräsent ativen Produkt TTA21 von Jiangsu Tetra und dem thermisch aktivierten kationischen Initiator durch und vergleicht es mit dem Anhydrid-Härtung system und dem Bisphenol-A-Epoxid system. Das gewählte Anhydrid ist Methyl-Hexa hydro phthalsäure an hydrid (MHHPA), und das gewählte Bisphenol-A-Epoxid ist das EP128-Harz.

Abbildung 1. Vergleich der DSC-Wärmeabgabe kurven des thermischen kationischen/Anhydrid-Systems TTA21

Aus Abbildung 1 können wir sehen, dass die Reaktions wärme der thermischen kationischen Aushärtung von TTA21 konzentriert ist und die Beginn temperatur und die Spitzen temperatur der Wärme freisetzung beide niedrig sind. was darauf hinweist, dass die thermische kationische Härtung von TTA21 eine höhere Reaktions aktivität aufweist als die Aushärtung von Anhydrid, Und kann die Aushärtung reaktion bei niedrigerer Temperatur und in kürzerer Zeit abschließen.

Abbildung 2. Vergleich der DSC-Wärme freisetzung kurven der thermischen kationischen Aushärtung TTA21 /EP128

Aus Abbildung 2 ist ersichtlich, dass TTA21 in Bezug auf die thermische kationische Reaktions aktivität viel höher als EP128 ist, was darauf hinweist, dass cyclo aliphatisches Epoxid für die thermische kationische Härtung besser geeignet ist. während die thermische kationische Reaktions aktivität von Bisphenol A Epoxy gering ist und aufgrund seiner hohen Viskosität, Es ist nicht für die thermische kationische Härtung in tatsächlichen Produktions anwendungen geeignet.

Die folgende Tabelle 1 zeigt die grundlegenden Leistungs daten von TTA21 und EP128 bei der thermischen kationischen Härtung. Dies zeigt, dass TTA21 für die thermische kationische Härtung geeignet ist, während EP128 nicht für die thermische kationische Härtung geeignet ist.

Tabelle 1. Vergleich der grundlegenden Leistungs daten von TTA21 und EP128 bei der thermischen kationischen Härtung

Die Grund zusammensetzung der Prüf formel lautet: Epoxidharz/thermischer kationischer Initiator = 100/0,5

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das cyclo aliphatische Epoxidharz TTA21 aufgrund seiner speziellen chemischen Struktur, hohen Reaktions aktivität, schnellen Aushärtung geschwindigkeit, hohen Haft festigkeit und hervorragenden Härtung leistung zur thermischen kationischen Härtung geeignet ist.