Стандартизация эпоксидных смол
В международной практике наиболее широкое распространение получило выражение содержания эпоксидных групп в виде эпоксидной эквивалентной массы (EEW), иногда называемой просто эпоксидным эквивалентом, т.е. массы 1 грамм-эквивалента смолы, выраженной в граммах (EEW). Эта величина равна среднемассовой молекулярной массе смолы (Mw), разделенной на ее функциональность (число эпоксидных групп в молекуле). В нашей стране принято выражать массовую долю эпоксидных групп в процентах (Э). Соответствующий пересчет проводят по формуле:
Э = 4300/EEW
В Германии приняты и другие формы выражения содержания эпоксидных групп:
- эпоксидное содержание (Epoxidgehalt — EGC), выражаемое в миллиэквивалентах на кг эпоксидной смолы и пересчитываемое по формуле: EGC = 1 000 000/EEW;
- немецкое выражение эпоксидного числа (Epoxidzahl — EZ), выражаемое в эквивалентах на кг эпоксидной смолы и пересчитываемое по формуле:
EZ = 1000/EEW
Мы так подробно описываем различные способы выражения содержания эпоксидных групп потому, что они определяют требуемое количество отвердителя и характеризуют молекулярную массу смол. Ввиду крайне ограниченного в настоящее время выпуска ЭС в нашей стране потребителям приходится использовать в рецептурах зарубежные продукты. Для них весьма важно уметь правильно пересчитывать данные, приводимые в иностранных проспектах и сертификатах, в значения показателей, традиционные для отечественной номенклатуры смол.
Рассмотрим вкратце методы определения содержания эпоксидных групп в промышленных ЭС. Этот вопрос подробно изложен в ряде публикаций отечественных и зарубежных исследователей. В действующей нормативно-технической документации содержание эпоксидных групп определяется согласно ГОСТу 12497-78 (разд. 3), соответствующему стандарту ИСО 3001-75 (Е) в части, касающейся прямого метода определения содержания эпоксидных групп визуальным или потенциометрическим титрованием раствором хлорной кислоты. За рубежом эпоксиэквивалентную массу чаще всего определяют по стандарту ASTM D 1652.
В исследовательских работах для определения содержания эпоксидных групп часто используют метод ИК-спектроскопии, причем в качестве аналитической обычно используют полосу поглощения в области 915 см–1, соответствующую валентным колебаниям эпоксидного цикла. Для оценки содержания эпоксидных групп в отвержденных эпоксидных полимерах обычно используют полосу поглощения в области 4300–4700 см–1. Количество прореагировавших эпоксидных групп при таких исследованиях определяют по изменению оптической плотности полосы 4520 см–1 методом базисной линии.
Вязкость и/или температура размягчения
Вязкость и/или температура размягчения твердых и жидких ЭС определяют технологические условия применения этих продуктов. Для жидких ЭС обычно указывают динамическую вязкость (мПа х с или Па х с) в изотермических условиях, а для полужидких и твердых — вязкость расплава или раствора определенной концентрации при постоянной температуре, а также температуру размягчения (в °С), обычно определяемую методом «кольца и шара» по ГОСТу 11506-73. Вязкость растворов и расплавов ЭС определяют различными способами: при помощи ротационных вискозиметров (типа Брукфильда), шпиндельных или шариковых вискозиметров (типа Хепплера или Гарднера–Хольдта), капиллярных (типа Оствальда), а в отечественной практике — с помощью вискозиметра ВЗ-246 с соплом диаметром 4 мм. По ГОСТу 10587-84 вязкость эпоксидно-диановых смол определяют с помощью капиллярных вискозиметров типа ВПЖ. В зарубежной практике динамическую вязкость обычно определяют согласно ASTM D 445.
Кроме динамической иногда производители указывают кинематическую вязкость, связанную с динамической следующим соотношением:
η =υ•ρ,
где η — динамическая вязкость, υ — кинематическая вязкость, ρ — плотность жидкости.
Кроме вышеназванных показателей качества ЭС есть ряд других показателей, характеризующих чистоту и однородность продукции и влияющих на качество целевых продуктов в конкретных областях применения. К их числу принадлежат внешний вид и цвет ЭС, содержание ионов хлора и омыляемого органического хлора, гидроксильных групп, воды и летучих компонентов, остаточного эпихлоргидрина, время желатинизации и некоторые другие. Большинство этих показателей включено в ГОСТ 10587-84 и ТУ на отечественные смолы. Зарубежные производители большей частью не включают их в сертификаты, считая выполнение технических требований по этим характеристикам гарантированным.
Загрузка ...