论文部分内容阅读
本文针对室温固化体系的固化物一般较脆，耐热性能、力学性能差等缺点，设计合成了一种新型固化剂，研究其固化反应特性及性能，并研究其与混合胺复配制成室温固化剂固化环氧E-51体系的性能、动力学及该室温固化体系的反应机理。 本研究以1-己基-3-甲基咪唑氯盐和六水三氯化铁为原料合成1-己基-3-甲基咪唑四氯化铁盐（[C6mim]FeCl4），采用红外光谱、拉曼光谱、质谱等手段对其结构表征，结果表明：合成的[C6mim]FeCl4结构明确，纯度高。采用差示扫描量热分析（DSC）法研究了[C6mim]FeCl4与E-51的反应特性。结果表明：由于[C6mim]FeCl4包含多级胺基结构，因此可以作为E-51的高温固化剂使用，主反应放热峰顶温度(Tp)大约在120℃，该体系的固化物拉伸强度为74MPa，断裂伸长率为15％，热分解起始温度在300℃，性能良好。当[C6mim]FeCl4与混合胺复配成室温固化剂时，两者产生明显的协同效应，通过恒温DSC实验发现：该室温固化体系在30℃固化反应放热峰顶放热时间为5min左右。该体系固化物拉伸强度、断裂伸长率较混合胺/E-51体系明显提高，分别为89MPa、8％，200℃高温老化强度仍能保持在28MPa，热分解温度在300℃以上，说明这种新型固化剂是可在室温快速固化E-51并能高温使用的功能型固化剂。非等温DSC法动力学结果显示：反应活化能为979J/mol，仅是混合胺体系的17％。反应级数为0.5表明该反应是无规反应。并对该室温固化体系反应机理进行实验分析确定反应位点为1位N原子。