CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.2.5. Chất đóng rắn nhựa epoxy
1.2.5.3. Đóng rắn nhựa epoxy bằng anhydrit của axit hữu cơ đa chứ c
Các anhydrit của axit cacboxylic được ứng dụng làm chất đóng rắn nhựa epoxy rộng rãi như: Anhydrit maleic, anhydrit phtalic, dianhydrit piromelitic…
Đóng rắn nhựa epoxy bằng anhydrit axit đa chức có những ưu điểm nổi trội hơn so với phương pháp đóng rắn bằng amin như: Khơng độc, độ nhớt thấp, thời gian sống dài, chịu nhiệt độ cao, nhiệt phản ứng tỏa ra ít hơn, ít co ngót, sản phẩm đóng rắn chịu axit tốt. Tuy nhiên, sản phẩm đóng rắn chịu kiềm kém, khó thi cơng với những chi tiết lớn và khá đắt về mặt kinh tế khi phải tiến hành đóng rắn ở nhiệt độ cao.
Thông thường các phản ứng khâu mạch nhựa epoxy bằng anhydrit xảy ra ở
nhiệt độ không dưới 120 oC và để phản ứng xảy ra triệt để cần một khoảng thời
ra nhanh ở nhiệt độ thấp hơn luôn thu hút sự quan tâm chú ý của các nhà nghiên cứu để làm tăng khả năng ứng dụng vật liệu epoxy trong các lĩnh vực khác nhau của thực tiễn.
Người ta thường sử dụng bazơ Lewis như amin bậc 4, imidazol hay muối amoni làm xúc tác cho phản ứng khâu mạch nhựa epoxy bằng anhydrit.
Soo-Jin Park [12] đã khảo sát ảnh hưởng của quá trình khâu mạch nhựa epoxy diglyxidyl ete của bisphenol S (DGEB S) bằng anhydrit phtalic (AP) hoặc anhydrit tetraphtalic (THPA) khi có mặt xúc tác N, N-dimetylbenzylamin (DMBA). Nhiệt độ khâu mạch của các quá trình này được xác định bằng phân tích nhiệt vi sai quét và trình bày trên bảng 1.2.
Bảng 1.2 Ảnh hưởng của xúc tác tới nhiệt độ khâu mạch nhựa epoxy DGEB S bằng một số anhydrit của axit cacboxylic
TT Chất đóng rắn Xúc tác DMBA (%) Nhiệt độ khâu mạch (oC) Bắt đầu Cực đại Kết thúc 1 AP 0 110 196 235 2 AP 1 70 144 170 3 THPA 0 140 203 250 4 THPA 1 100 176 230
Quá trình phản ứng khi có mặt xúc tác xảy ra nhanh hơn và ở nhiệt độ thấp hơn. Thơng thường lượng xúc tác sử dụng trong khoảng 0,5÷3%. Một số xúc tác thường được sử dụng như bazơ Lewis, amin bậc 3 sẽ làm tăng nhanh tốc độ phản ứng hoặc giảm nhiệt độ phản ứng của q trình khâu mạch.
1.2.5.4. Đóng rắn nhựa epoxy bằng axit Lewis
Các axit Lewis là chất đóng rắn loại xúc tác, có khả năng khơi mào phản ứng trùng hợp nhựa epoxy [13,14,15].
Khi có mặt xúc tác phức triflorua bo và amin như triflorua bo monoetylamin (BF3:C2H5NH2) phản ứng khâu mạch xảy ra như sau:
Phản ứng tiếp tục khâu mạch tạo không gian ba chiều.