Characterization of epoxy binder based on ethal-23X curing agent
Authors: Блазнов А.Н. , Самойленко В.В. , Журковский М.Е. , Фирсов В.В. , Бычин Н.В. , Атясова Е.В. , Сакошев З.Г. 
Published: October 2024

В работе исследовано эпоксидное связующее на основе смолы ЭД-20 и отвердителя аминного типа Этал-23Х. Цель работы – исследование реологических, физико-механических и термомеханических свойств образцов связующего, отвержденного при различных режимах. Вязкость и изменение вязкости связующего определяли на ротационном вискозиметре. Температуру стеклования определяли методом ТМА по ГОСТ 32618.2-2014, степень полимеризации и температуру стеклования – методом ДСК по ГОСТ Р 57687-2017 и ГОСТ Р 55135-2012 соответственно, прочность при растяжении – по ГОСТ 11262-2017. Исследование реологии связующего показало, что оно имеет низкую начальную вязкость (1,4 Па∙с), связующее при комнатной температуре малоактивное и может перерабатываться около 5-ти часов. Результат испытания образцов связующего на растяжение показал, что оно имеет достаточно хорошую прочность после отверждения 4 ч при 60 °С (69,4 МПа), не уступающую другим составам из этого же класса. Дополнительная термообработка при температуре 100 °С приводит к небольшому понижению прочности (до 58,8 МПа). Температура стеклования возрастает с 85 °С до 90 °С при увеличении времени и температуры выдержки (от 60 °С до 100 °С), соответственно. Степень полимеризации образцов связующего, определенная методом ДСК – составляет 93-95 %, температура стеклования – 80 °С, что соответствует данным ТМА. Таким образом, рекомендованный режим отверждения (2 ч при 23 °С + 4 ч при 60 °С) обеспечивает оптимальное сочетание физико-механических, термомеханических свойств связующего с отвердителем Этал-23Х, не уступающее другим связующим «холодного» отверждения.

Here we examined an epoxy binder based on ED-20 resin and Ethal-23X curing agent. Thisstudy aimed to explore rheological, physicomechanical and thermomechanical properties of the binder specimens cured at different regimes. The viscosity and the variation in viscosity of the binder were measured on a rotational viscometer. The glass transition temperature was determined by the TMA technique as per GOST R 32618.2-2014; the degree of polymerization and glass transition temperature were measured by the DSC technique as per GOST R 57687-2017 and GOST R 55135-2012, respectively; the tensile strength was determined pursuant to GOST R 11262-2017. The rheological study of the binder demonstrated that it had a low initial viscosity (1.4 Pa∙s); the binder was low-active at room temperature and could be processed for about 5 h. The tensile test results of the binder specimens showed that they had a fairly good strength after 4-h curing at 60 °С (69.4 MPa) being not inferior to other formulations of the same class. Additional thermal treatment at 100 °С slightly decreased the strength (down to 58.8 MPa). The glass transition temperature increased from 85 °С to 90 °С with increasing time and residence temperature (from 60 °С to 100 °С), respectively. The degree of polymerization of the binder specimens, as measured by DSC, was 93-95 % and the glass transition temperature was 80 °С, which is consistent with the TMA data. Thus, the recommended curing regime (2 h at 23 °С + 4 h at 60 °С) provides an optimum combination of physicomechanical and thermomechanical properties of the binder with Ethal-23X hardener, which is as good as a cold-cure binder.