Characterization of an epoxy binder based on curing agent ethal-M7
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-М7. Цель работы – исследование реологических, физико-механических и термомеханических свойств образцов связующего на основе Этал-М7, отвержденного при различных режимах. Начальную вязкость связующего и изменение вязкости определяли на ротационном вискозиметре по ГОСТ 25276-82. 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 определяли по ГОСТ 11262-2017. Результаты исследования реологии связующего показали, что оно имеет начальную вязкость (2,75 Па∙с), при комнатной температуре малоактивное и может перерабатываться 2,5 часа. Связующее имеет довольно хорошую прочность при растяжении (69,5 МПа) после отверждения 4 ч при 60 °С, не уступающую другим составам из этого же класса. ТМА-анализ показал, что связующее с отвердителем Этал-М7 имеет две температуры стеклования: первая – основная, в диапазоне температур 52 – 66 °С и вторая – при температурах 83 – 108 °С. Температура стеклования после отверждения 3 сут при комнатной температуре составляет диапазон 56–62 °С, после 12 суток 53–66 °С. После отверждения 2 ч при 23 °С, затем 4 ч при 60 °С температурный переход повышается до 73–80 °С, второй пик не проявляется. Метод ДСК связующего отвержденного при режиме (2 ч при 23 °С + 4 ч при 60 °С) показал, что первый эндоэффект соответствует температуре стеклования 79,8 °С, а второй пик эндоэффекта – 120,3 °С соответствует второй температуре стеклования.

Here we examined an epoxy binder based on the ED-20 resin and the Ethal-M7 hardener of an amine type. This study was aimed at exploring the rheological, physicomechanical and thermomechanical behavior of Ethal-M7-based binder specimens cured at different modes. The initial viscosity of the binder and the viscosity variation were measured on a rotation viscometer as per GOST 25276-82. The glass transition temperature was measured by the TMA technique pursuant to GOST 32618.2-2014; the degree of polymerization and the glass transition were determined by the DSC technique as per GOST R 57687-2017 and GOST R 55135-2012, respectively. The tensile strength was measured by GOST 11262-2017. The rheological study results for the binder demonstrated that it had an initial viscosity of 2.75 Pa∙s, was low active at room temperature, and could be processed for 2.5 h. The binder had a fairly good tensile strength of 69.5 MPa after 4-h curing at 60 °С, keeping up with other composites in the same class. The TMA analysis showed that the binder based on curing agent Ethal-M7 had two glass transitions: the first one was basic, ranging from 52 to 66 °С, and the second one was between 83 and 108 °С. The glass transition temperature after 3-day curing at room temperature ranged from 56 to 62 °С, and after 12 days, from 53 to 66 °С. Following 2-h curing at 23 °С and then 4-h curing at 60 °С, the temperature transition increased to 73–80 °С; the second peak did not show up. The DSC analysis of the binder cured in the mode of 2 h at 23 °С + 4 h at 60 °С demonstrated that the first endoeffect corresponded to the glass transition temperature of 79.8 °С, while the second endoeffect at 120.3 °С pertained to the second glass transition temperature.