Структура и адгезионные свойства отверждённых
эпоксидных смол
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение…………………………….……………………………… ………….….…. | 2 |
| 1. Структура и свойства эпоксидных смол …………………………….……….…. | 3 |
| 1.1. Получение эпоксидных смол ...…………….…………………………….…... | 3 |
| 1.2. Структура и свойства неотверждённых смол……….………………….……. | 7 |
|
2. Отверждение эпоксидных смол, их структура и свойства в отверждённом состоянии ……………………………………………………………………………. | 10 |
| 2.1. Оверждение эпоксидных смол………………………………………………... | 10 |
| 2.2. Структура и свойства отверждённых эпоксидных смол……………………. | 16 |
|
3. Теоретические основы адгезии и экспериментальные методы определения Возможно вы искали - Реферат: Супрамолекулярная химия адгезионной порочности ……….……………………………......……….….…….. | 19 |
| 3.1. Теории адгезии……….………………………………...……….……….…….. | 19 |
| 3.2. Методы измерения адгезионной прочности………………………….……… | 23 |
| 3.3. Характер разрушения адгезионных соединений……………………………. | 30 |
| 4. Адгезионные свойства эпоксидных смол к субстратам различной природы | 32 |
| 4.1. Адгезия эпоксидных смол к металлам……………………………………….. | 32 |
| 4.2. Адгезия эпоксидных смол к стеклу…………………………………………... | 33 |
| 4.3. Адгезия эпоксидных смол к различным волокнам………………………….. | 34 |
|
5. Растровая электронная микроскопия как метод исследования поверхностей адгезионного контакта и разрушения ……….…………………. | 42 |
| 5.1. Теоретические основы метода……….……………………………….…….… | 42 |
| 5.2. Устройство и работа растрового электронного микроскопа……………….. | 43 |
|
5.3. Применение растровой электронной микроскопии в исследованиях адгезионных соединений……………………………………………………… | 45 |
| Заключение ………………………………………………………………………….. | 47 |
| Литература…………………………………………………………………………… | 49 |
Похожий материал - Реферат: Сущность окислительно-восстановительных реакций
ВВЕДЕНИЕ
Целью данной работы- изучить структуру и адгезионные свойства отверждённых эпоксидных смол.
Эпоксидные смолы обладают высокой адгезией к различным материалам и поэтому используются в качестве клеёв, связующих в композиционных материалах и в качестве различных покрытий. Поэтому задача этой работы заключается в том, чтобы изучить получение эпоксидных смол, процесс их отверждения и адгезионные свойства к конкретным материалам различной природы.
Работа состоит из пяти основных разделов. В первом будут рассмотрены вопросы получения эпоксидных смол, их структура и свойства в неотверждённом состоянии.
Во втором разделе речь идёт о механизмах отверждения смол, структуре и свойствах после отверждения.
Очень интересно - Реферат: Таблица по разделу Органическая химия
В третьем разделе рассмотрены основные теории адгезии полимеров, методы которые используются для измерения адгезионной прочности на практике, а также возможный характер разрушения адгезионной системы.
Эпоксидные смолы обладают разными адгезионными свойствами к материалам различной природы. Об этом и рассказывается в четвёртом разделе.
Пятый раздел рассказывает о растровой электронной микроскопии, о её роли при исследовании адгезии.
1. Структура и свойства эпоксидных смол
1.1. Получение эпоксидиановых смол
Эпоксидиановые смолы получаются при взаимодействии дифенилпропана с веществами, содержащими эпоксидную группу
. Основным сырьём для производства смол являются эпихлоргидрин и 4,4' дигидроксидифенилпропан (диан).
Эпихлоргидрин (3-хлор-1,2-эпоксипропан) представляет собой бесцветную жидкость с запахом хлороформа и кипит при 110 0С, плотность d =1,1807 г/см3. Получают его из аллихлорида по хлоргидринному методу:
Вам будет интересно - Реферат: Таблица по химии
Молекула эпихлоргидрина содержит две активные группировки- эпоксидную и связь С-Сl. Эпоксидный цикл представляет собой почти правильный треугольник со значительно деформированными валентными углами (»600 ). Поэтому происходит только частичное перекрывание атомных орбиталей и энергия связей уменьшается:
Эпоксидная группировка полярна и имеет дипольный момент m=6,28 10 -30 Кл м (1,88 D). Причинами этого являются полярность связей С—О и небольшой угол СОС, тогда как в обычных простых эфирах угол СОС равен 109 - 1120 и m==4-10-30 ...4,3-10-30 Кл м (1,2. . .1,3D).
Химические превращения эпоксидов определяются тем, что в молекуле имеются полярные связи С—О и атом кислорода с неподелёнными парами электронов. Связь С—О в эпоксидах разрывается легко, особенно в условиях кислотного катализа.
Дигидроксидифенилпропан (диан) представляет собой кристаллическое вещество с температурой плавления 156-157 оС:
Его получают из фенола и ацетона в присутствии кислого катализатора.
Похожий материал - Реферат: Татарстан - республика химии
Эпихлоргидрин взаимодействует по эпоксидной группе с активным атомом водорода. Образующийся хлоргидрин под действием основания подвергается дегидрохлорированию с образованием новой эпоксидной группы в глицидиловом производном, которая реагирует с активным атомом водорода другой молекулы и так далее; при дегидрохлорировании HCl связывается основанием (например, NaOH, давая в этом случае NaCl+H2O):
(Кат.- катализатор, в качестве которого используют основания, кислоты, соли металлов: n=0-3). Если реакцию проводят в присутствии кислот, то на концах молекул остаются хлоргидриновые группы; поэтому для осуществления дегидрохлорирования добавляют щёлочь.
Молекулярная масса эпоксидиановых смол определяется соотношением исходных соединений. Из-за протекания побочных реакций (гидролиз эпихлоргидрина до глицерина и эпоксигрупп глицидиловых производных до a-гликолевых групп, изомеризация эпоксидных групп в карбонильные и взаимодействие первых с образующимися гидроксильными, образование концевых 1,3-хлоргидриновых групп 
, не замыкающихся в эпоксидный цикл) и из-за обратимости дегидрохлорирования, обуславливающей наличие 1,2-хлоргидриновых групп, количество эпоксидных групп в молекуле эпоксидиановой (или эпоксидной) смолы всегда меньше теоретического (например, в случае бифункциональных исходных соединений 1,5 - 1,9).
При взаимодействии дифенилпропана с эпихлоргидрином образуется полимер с прямой цепью, характеризующийся двумя функциональными группами- эпоксидной и гидроксильной. Строение неотверждённых ароматических эпоксидиановых смол может быть выражено следующей формулой :
