聚合及稳定性的分析与评价方法

1. 在环氧化合物与起始剂的反应中,跟踪聚合行为对于评价低温固化性能和稳定性至关重要。差扫描热量分析(DSC):利用(株)日立高科技制造的DSC7000X测定发热行为和发热量,可对热潜在性、反应率和稳定性等进行评价。热机械分析(TMA):(株)日立高科技制造的TMA/SS7100中,

1. 在环氧化合物与起始剂的反应中,跟踪聚合行为对于评价低温固化性能和稳定性至关重要。差扫描热量分析(DSC):利用(株)日立高科技制造的DSC7000X测定发热行为和发热量,可对热潜在性、反应率和稳定性等进行评价。热机械分析(TMA):(株)日立高科技制造的TMA/SS7100中,通过参照热固性树脂的固化测定法进行分析,实现交叉链接temperature:可以求出T2(聚合结束温度)。此外,交叉链接模板和Initiation temp:T:计算(聚合开始温度)的温度差,除以升温速度(10°C/min),就可以推测到聚合结束所花费的表观时间(Curing time:t),成为快速固化的指标。从DSC和TMA得到的结果在起始剂和材料选择等的筛选中也是一种有用且简便的方法。另外,在利用试样等进行的硬化试验中,通过FT-IR ATR法:使用珀金埃尔默公司制造的FrontierFT-IR,可使环氧基团的残留量、或可根据聚合生成的醚基团量计算反应速率,可根据使用条件对树脂组成进行评价,是进行组成设计的有效手段。图4显示了双酚A型环氧化合物和脂环环氧化合物的分析实例,环氧化合物的反应以不参与的取代基为基准,用相对比求出因聚合而增减的官能量,可以算出反应率:Conversion。

  在试验所用样品的制备中,为了溶解起始剂等,使用了y-ptirolacton(GBL)。乳糖类中,4员环的β-丙内酰胺、6员环的8-戊内酰胺、7员环的e-己内酰胺容易阳离子聚合,而5员环的v-J基己内酰胺不聚合11),环氧化合物中的反应率对稳定性评价等影响较小的溶剂。另外,据推测,系统内添加的GBL包含在硬化树脂的网络内,其添加量对物性等几乎没有影响。

作为特殊事例,以接近无溶剂条件下的硬化为目标时,有时使用低沸点溶剂(乙酸乙酯)或具有反应性的环氧稀释剂等,但由于会影响发热行为和发热量等许多分析,因此使用溶剂等需要事先评估。