Эпоксидные смолы и композиты на их основе
183 гих переходных и непереходных металлов, то такой способ введения метал- ла в структуру полимера является наиболее распространенным. Отвердители на основе полиаминов являются наиболее распространен- ными в случае эпоксидных олигомеров и составляют примерно 22 % от об- щего количества используемых с этой целью промышленных реагентов. Как первичные, так и вторичные амины используются в стехиометрических ко- личествах, тогда как третичные амины выступают в роли катализаторов и применяются для раскрытия оксиранового кольца в гораздо меньших коли- чествах. Два разных способа отверждения приводят к получению полиме- ров, различающихся своей структурой, в частности, плотностью сшивки. Благодаря разнице электронных свойств атомов азота, алифатические и аро- матические амины отверждают эпоксидные олигомеры с разной скоростью (делокализация неподеленной пары электронов в -облаке ароматического фрагмента значительно снижает реакционную способность аминогруппы). Это обусловливает разницу в условиях, необходимых для отверждения (на- пример, более высокую температуру и большее время отверждения для по- лучения оптимальных свойств). Алифатические аминолиганды . Главной целью использования амин- ных комплексов металлов является не столько использование комплексов как латентных ускорителей отверждения эпоксиолигомеров, сколько имен- но доставка металла в сетку эпоксидного полимера. Результаты изменения термических, физических и механических свойств эпоксидных смол (на основе ДГЭБА), отвержденных полиаминными комплексами металлов, пред- ставлены в табл. 9.1. Как следует из полученных данных, природа хелатов влияет на време- на гелеобразования и отверждения. В целом по своему влиянию на полиме- ризацию эпоксидных олигомеров металлы располагаются в следующий ряд: Mn 4+ > Ni 2+ > Fe 3+ > Zn 2+ > Cu 2+ > Co 2+ ~ Cd 2+ . Для алифатических полиаминов подобный ряд выглядит следующим образом: trien > cydien > dien > en. Оставшиеся лиганды образуют следующую серию: CH = N(CH 2 )C 6 H 4 COO - > H 2 NC 6 H 4 COO - > CH 3 COO - > CH 2 = C(CH 3 )COO - > C 6 H 4 COO - > HOC 6 H 4 COO - . Можно проследить также влияние изменения природы металла, лиганда и противоиона на собственные характеристики полимера. Например, поглоще- ние паров воды является важным параметром отвержденной смолы, посколь- ку температура стеклования T g резко снижается в присутствии адсорбирован- ной влаги (поглощение 1 % воды приводит к снижению T g на 20 градусов). Из таблицы следует, что для одних и тех же металлов и проти- воионов можно построить следующий ряд полиаминов по изменению водо- поглощения конечных полимеров: cydien < trien < dien < en (в случае cydien поглощение минимально). Кроме того, наибольшая механическая прочность достигалась при соотношении 1 моль ДГЭБА : 0,14 моль отвердителя.
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTY0OTYy