시클로 지방족 에폭시 수지를위한 열 양이온 치료 기술

양이온 중합은 빠른 경화 속도, 높은 효율 및 낮은 에너지 소비의 장점을 가진 양이온에 의해 시작된 중합 반응의 일반적인 용어를 말합니다. 코팅, 잉크, 접착제, 전자 포장 및 기타 분야에서 널리 사용되는 녹색 및 환경 친화적 인 경화 방법입니다.

시클로 지방족 에폭시 수지는 일반적인 비스페놀 A 에폭시와 비교하여 특수한 화학 구조로 인해 양이온 중합을 받기 매우 쉽습니다. 반응 메커니즘은 다음과 같습니다.

시클로 지방족 에폭시 수지의 양이온 중합 메커니즘

양이온 중합의 반응 과정은 주로 사슬 개시, 사슬 성장 및 사슬 종단의 세 단계로 나뉩니다. 다음은 디 페닐 리오 도늄 염을 개시제로 사용하는 시클로 지방족 에폭시 수지의 양이온 중합 메커니즘의 예입니다.

개시제는 조사 또는 가열 조건 하에서 분해되어 양이온, 자유 라디칼 및 자유 라디칼-양이온 쌍을 생성한다. 이들 중에서, 양이온 및 자유 라디칼-양이온 쌍은 반응 혼합물 내의 단량체 또는 용매와 반응하여 양성자 산을 생성한다. 양성자산은 에폭사이드 단량체의 양이온성 개환 중합을 개시한다. 특정 프로세스는 다음 그림에 나와 있습니다.

시클로 지방족 에폭시 수지에서의 양이온 중합의 열 개시

양이온 중합은 빛 또는 열에 의해 개시될 수 있다. 상이한 개시 조건을 제외하고, 이들 두 개시 방법 사이의 개시제 선택 및 반응 메커니즘의 차이는 기본적으로 동일하다. 여기서, 양이온성 중합의 열 개시에 대해 논의한다. 양이온성 중합의 열 개시는 광원에 의해 제한되지 않고, 샘플 크기, 두께, 형상의 제약을 피하고, 접착제, 전자 포장 및 다른 분야에서 널리 사용된다.

양이온 중합의 열 개시 시스템은 주로 단량체, 개시제 및 개시 조건 (열원) 으로 구성된다. 이 시스템에서, 시클로지방족 에폭시 수지는 주로 단량체로서 선택될 수 있다. 또한, 개시제 및 개시 조건의 유형, 양 및 변화는 중합 속도에 영향을 미칠 것이다. 일반적으로, 개시제의 첨가량은 0.1-2 wt % 이고, 이 범위 내에서는 개시제의 첨가량이 증가함에 따라 반응 속도가 증가한다. 그러나 개시제의 양이 너무 높으면 반응 속도가 크게 향상되지 않을뿐만 아니라 경화 된 제품의 성능에도 영향을 미칩니다. 황변, 변형 및 취성과 같은. 반응 온도를 높이면 경화 속도가 빨라지고 가열 시간이 길수록 경화가 더 완료됩니다.

시클로 지방족 에폭시 수지의 열 양이온 경화 실험 시스템

이 문제는 Jiangsu Tetra의 전형적인 대표 제품 TTA21 및 열 활성화 양이온 개시제에 대한 상관 성능 평가 실험을 수행하고 무수물 경화 시스템 및 비스페놀 A 에폭시 시스템과 비교합니다. 선택된 무수물은 메틸 헥사하이드로프탈산 무수물 (MHHPA) 이고, 선택된 비스페놀 A 에폭시는 EP128 수지이다.

그림 1. TTA21 열 양이온/무수물 시스템의 DSC 열 방출 곡선 비교

그림 1 에서 TTA21 열 양이온 경화의 반응 열이 농축되고 열 방출의 시작 온도 및 피크 온도가 모두 낮다는 것을 알 수 있습니다. TTA21 열 양이온 경화가 무수물 경화보다 반응 활성이 더 높다는 것을 나타냅니다. 더 낮은 온도 및 더 짧은 시간에 경화 반응을 완료할 수 있습니다.

그림 2. TTA21 /EP128 열 양이온 경화의 DSC 열 방출 곡선 비교

도 2 로부터, TTA21 은 열 양이온 반응 활성의 측면에서 EP128 보다 훨씬 더 높다는 것을 알 수 있으며, 이는 시클로 지방족 에폭시가 열 양이온 경화에 더 적합하다는 것을 나타냅니다. 비스페놀 A 에폭시의 열 양이온 반응 활성이 낮고, 높은 점도로 인해, 실제 생산 응용 분야에서 열 양이온 경화에는 적합하지 않습니다.

하기 표 1 은 열 양이온 경화에 있어서의 TTA21 및 EP128 의 기본 성능 데이터를 나타낸다. 이는 TTA21 이 열 양이온 경화에 적합하지만 EP128 이 열 양이온 경화에 적합하지 않음을 입증한다.

표 1. 열 양이온 경화에서 TTA21 및 EP128 의 기본 성능 데이터 비교

시험 공식의 기본 조성은 에폭시 수지/열 양이온 개시제 = 100/0.5

요약하면, 시클로 지방족 에폭시 수지 TTA21 은 특별한 화학 구조, 높은 반응 활성, 빠른 경화 속도, 높은 접착 강도 및 우수한 경화 성능으로 인해 열 양이온 경화에 적합합니다.