水性环氧树脂表面施胶剂的基本性能研究-终(2)

研究了水性环氧树脂的基本性能，包括：固化工艺、动态热机械性能、抗水性、耐酸碱性及热稳性。并筛选适合造纸表面施胶用的工艺条件。

2实验

2.1实验原料

水性环氧树脂EP-51（工业级，浙江安邦新材料发展有限公司）；环氧树脂固化剂HGF（工业级，浙江安邦新材料发展有限公司）

2.2实验方法

2.2.1 DSC扫描

将环氧树脂与固化剂放在电热鼓风干燥箱内分别加热除水后按一定比例充分搅拌，取待测树脂10mg左右置于铝坩埚内加盖密封，然后放人德国NETZSCH DSC204样品池中，在氮气保护下，以10℃／min的升温速率，于0℃~300℃范围内进行等速升温测试。

2.2.2涂膜制备

将环氧树脂与固化剂按一定比例搅拌混合均匀后涂布于聚碳酸酯膜上，确保每块膜上的涂布量相同。室温条件下自然放置20h后在电热鼓风干燥箱内加热一定时间，固化成膜。

2.2.3吸水率的测定

将一定质量(m)的样品膜放入水中48小时平衡溶胀后,取出擦干膜表面的水,称重(m0)。

吸水率=[(m0-m)/m]×100%

2.2.4耐酸碱性能的测定

取固化好质量为(m)的涂膜试样,分别浸入pH=4的H2SO4溶液, pH=12的NaOH水溶液中16小时后，取出擦干膜表面的水,称重(m0)。

耐酸/碱性=[(m0-m)/m]×100%

2.2.5涂膜的动态热机械分析

将1cm×1cm环氧树脂膜，置于NETZSCHDMA242c型分析仪样品支架上，采用压缩测试模式，于1Hz测试频率下在3 0℃～300℃范围内按5℃／min升温速率升温测试。

2.2.6涂膜的热重分析

将环氧树脂涂膜放入DTG-60AH热重分析仪坩埚内并置于支架上，在20℃~500℃范围内以10℃／min升温速率进行扫描。

3实验结果分析

3.1固化反应动力学研究

图3显示了升温速率对环氧树脂固化的影响，比较图3的曲线表明：较高的升温速率下反应向高温方向移动；反应开始很慢，随着温度升高，反应越来越快；升温速率越大，固化反应放热越集中，反应焓减小。

对不同DSC曲线按固化度对温度作图，如图4所示：随着升温速率增大，固化反应的起始温度、峰温、终点温度都升高；固化度降低；反应程度达到最大值的时间明显缩短。在相同温度时，升温速率越高，固化度越低。由Arrhenius方程可知：反应温度升高，反应速率大幅增加。升温速率低时，树脂在各温度段的反应时间相对较长，此时活性基团有足够的时间充分扩散，使得交联更加完全，因而反应焓增加，固化度提高。升温速率提高时，树脂在低温段固化程度降低，从整体来看，固化反应往高温方向移动。

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