2 结果与讨论
2.1环氧改性BADCy的反应性研究
氰酸酯树脂含有的少量水分和合成中残留的氨基甲酸酯和亚氨基碳酸酯杂质,可催化氰酸酯树脂的聚合反应,因此,工业品的氰酸酯树脂不需要加入催化剂,加热就能发生交联反应,且纯度越低反应性越强。图1为高纯度BADCy及两种不同环氧改性体系(环氧树脂的质量含量均为20%)的DSC曲线图。可以看出BADCy和E20改性BADC体系的DSC曲线上只有一个放热峰,纯BADCy发生聚合的峰顶温度为232℃,而E20改性体系的顶温度为209.4℃,此放热峰的温度比纯BADCy的放热峰温度低23℃左右,表明E20对BADCy的聚合反应有较强催化作用,使BADCy的成环反应移向低温。E51改性BADCy体系的DSC曲线上出现了两个放热峰,表明E51改性BADCy体系在固化中存在明显的两步放热反应,低温峰为198℃,而高温放热峰的的峰顶温度为224℃,比E20改性BADCy体系的峰顶温度高14.6℃,但却低于纯BADCy的峰顶温度表明E51对BADCy有催化作用但不如E20明显。这是因为双酚A型环氧树脂中羟基含量随树脂分子量的增加而增大,而羟基又是氰酸酯树脂聚合反应的有效催化剂,从而导致了E20环氧树脂改性,可以看出,固化后的E51改性体系中五元环含量明显大于E20固化体系中的含量,这是由改性体系中环氧基团摩尔数的不同引起的。
可以看出纯BADCy在210℃下反应1h后氰酸酯基团(2270gm)会完全消失,生成三嗪环(1560和1369am)。当环氧树脂加入后,改性体系中的氰酸酯基团在210℃下10min可完全反应,而此时环氧树脂(913m)消耗较少,随着反应的进行环氧基团开始下降,喜唑烷酮环开始大量产生,由此可知,环氧改性氰酸酯体系低温下主要发生氰酸酯基团的聚合成环反应,高温下发生三嗪环和环氧基团的重新成环反应。
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来源:陕西科技大学化学与化工学院、西陕西省轻化工助剂重点实验室、涂料工业,迈爱德编辑整理