由于环氧树脂通常也以组合物方式提供给客户,它们由树脂稀释剂、固化剂、固化促进剂、其他助剂等多组分组成。采用某一种常规化学分析或某一种仪器分析都不能确定其成分。应该对试样进行前处理再按照环氧树脂的基本分析方法测定。以下是未固化树脂组合物及固化后树脂组合物的一般分离方法。 一、未固化树脂组合物的剖析 未固化及固化的树脂组合物试样的前处理分离方法见图4-22。未固化树脂组合物中绝大多数成分是能在溶剂中溶解的,分离出不溶解部分多数为填料,溶液脱去溶剂后用色谱、光谱方法进行分析,必须注意溶剂的残留会影响分析的准确性,因此最好使用三氯甲烷作为溶剂。图4-23是未固化的环氧树脂胶黏剂分析的顺序。 对于固化剂应注意的是胺类长期暴露在空气中易吸收二氧化碳生成碳酸铵盐;另外试样在室温下放置时间一长会进行固化反应,因此调制后的试样必须尽快分析。在分析酸酐时可用GPC法。图4-24表示了它的谱图。 玻璃纤维预浸料的溶剂萃取物可用GPC检出DDS固化剂,也可以用逆相HPLC来检出DDS及双氰双胺。另外还可以同时检出DDS、双酚A型环氧树脂、4,4′-二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚,见图4-25。 二、固化物试样的剖析 固化物的前处理方法见图4-22。即使是固化物总有一些微量的低分子成分残留,用溶剂萃取后应用IR或NMR色谱分析是有效的。另外固化物表面呈平滑状态用FT-IR(ATR方式)测定也是可以的。例如,用此方法对于涂在金属板上环氧涂料的老化性的研究,先使用剃须刀刮下表面层的树脂,然后用KBr粉末法进行红外光谱分析是第一途径。
用元素分析(S、B、N、Cl等)法和图4-22所列出方法一起使用能有效地分析出固化剂及固化促进剂。其分析顺序见图4-26。 采用干馏法热分解试样,收集升华物是鉴别酸酐类固化剂有效的方法。加热装置如图4-27所示。产生的酸酐升华物附着在图4-27试样的正上面管壁上,取出后用IR法分析是有效的。 图4-28表示了3种固化剂使用阶段干馏物的IR光谱图。利用这种方法从未知固化剂中分辨出苯酐、六氢邻苯二甲酸酐,但是此法不能分辨出均苯四甲酸酐。 由居里热激光瞬间热分解的高分辨能力气相色谱仪能检出含量为0.1mg的试样。另外用分离效果良好的毛细管柱色谱仪也能检验出苯酐。 CP/MAS13C-NMR适用于固体状环氧树脂的分析。 ①由高功率的去耦切断1H-13C间的双极子相互作用。 ②由13C核长的缓和时间可防止由于交叉极化而引起的信号积算效率的下降。 用CP/MAS13C-NMR来测定双酚A型环氧树脂固化体系,能定性分析出10种以上固化剂,如图4-29所示。有6种胺类固化剂及4种酸酐。 |