اثر نوع و مقدار شتاب‌دهنده بر واکنش‌پذیری و رفتار پخت سامانه اپوکسی-دی‌سیان‌دی‌آمید-شتاب‌دهنده

فرضیه: اثر چهار شتاب‌دهنده 6،4،2تریس(دی‌متیل آمینومتیل) فنول (dmp30)، 2متیل‌ایمیدازول (2mi)، 2فنیل‌ایمیدازول (2phi) و کربونیل‌دی‌ایمیدازول (cdi) با دو مقدار 0.6 و 1phr بر رفتار پخت رزین اپوکسی بر پایه دی‌گلیسیدیل اتر بیس‌فنول a و عامل پخت جامد دی‌سیان‌دی‌آمید یا دایسی مطالعه و بررسی شد. بدیهی است، با تغییر نوع و مقدار شتاب‌دهنده می‌توان واکنش‌پذیری و رفتار پخت سامانه اپوکسیدایسی را کنترل کرد.روش‌ها: از اندازه‌گیری تغییرات گرانروی برحسب زمان، زمان ژل‌شدن در سه دمای 110، 120 و 130 درجه سلسیوس چسبناکی، گرماسنجی پویشی تفاضلی ناهم‌دما و شناسایی دمای انتقال شیشه‌ای برای مطالعه واکنش‌پذیری و رفتار پخت سامانه اپوکسی-دایسی استفاده  شد.یافته‌ها: شتاب‌دهنده cdi با مقدار phr 0.6 بیشترین عمر مفید را در میان سایر شتاب‌دهنده‌ها نشان داد. با افزایش مقدار شتاب‌دهنده به‌ویژه هنگام استفاده از cdi، عمر مفید فرمول‌بندی‌ها کاهش یافت. اختلاف در عمر مفید برای 2phi کمترین مقدار بود و برای 2mi تغییری نکرد. داده‌های زمان ژل‌شدن نشان داد، واکنش‌پذیری شتاب‌دهنده‌های مختلف در دمای زیاد به‌ترتیب 2mi > dmp30 > cdi > 2phi است. نتایج آزمون dsc نشان ‌داد، با افزایش مقدار شتاب‌دهنده، نیم‌رخ پخت تیزتر شد و گرمای واکنش (δh) افزایش و دمای انتقال شیشه‌ای (tg) به مقدار شایان توجهی کاهش ‌یافت. نتایج dsc نشان داد، ترتیب واکنش‌پذیری شتاب‌دهنده‌های مختلف 2mi > cdi> dmp30 > 2phi است. به‌عبارت دیگر، 2phi کمترین واکنش‌پذیری و تیزترین نیم‌رخ پخت اما 2mi بیشترین واکنش‌پذیری با رفتار پخت پهن را نشان داد. بنابراین به‌نظر می‌رسد، شتاب‌دهنده cdi با مقدار 0.6phr به‌دلیل بیشترین عمر مفید در دمای محیط، سرعت پخت زیاد و داشتن بیشترین tg بهترین شتاب‌دهنده باشد.

Effect of Type and Amount of Accelerator on Reactivity and Curing Behavior of Epoxy/Dicyandiamide/Accelerator System

Hypothesis: The effects of four accelerators 2,4,6tris(dimethyl aminomethyl) phenol (DMP30), 2methylimidazole (2MI), 2phenylimidazole (2PhI) and carbonyldiimidazole (CDI) at 0.6 and 1 phr contents on the curing behavior of a diglycidyl ether of bisphenol A epoxy resin and dicyandiamide (dicy), a  solid curing agent, was investigated. Obviously, by changing the type and amount of accelerator, the reactivity and curing behavior of the epoxy/daisy system can be controlled.Methods: Measuring the viscosity buildup versus time, gelation time measurement at 110, 120 and 130°C, tack, nonisothermal differential scanning calorimetry (DSC) and glass transition temperature characterization were used to study the reactivity and curing behavior of epoxy/dicy system.Findings: The CDI accelerator at 0.6 phr content showed the highest potlife. The potlife of formulations decreased by increasing the amount of accelerator particularly when CDI was used. This difference in potlife was lower for 2PhI and was not changed for 2MI. Geltime data showed that the reactivity of different accelerators at high temperature was in order: 2MI > DMP30 > CDI > 2PhI. DSC test results showed that by increasing the amount of accelerator the heat of reaction increased, curing profile became sharp and glass transition temperature remarkably decreased. The broadest curing profile of 14°C also was seen for CDI. The DSC results showed that the reactivity of different accelerators was in order: 2MI > CDI > DMP30 > 2PhI. In other words, 2PhI showed the lowest activity and the sharpest curing profile and 2MI showed the highest activity with the wide curing behavior. It seems that the CDI accelerator at 0.6 phr content would be the best accelerator regarding the highest potlife at room temperature, high curing rate and maximum Tg.