Effect of a curing accelerator on the glass transition temperature of non‐stoichiometric epoxy amine networks

Networks were prepared from Bisphenol A diglycidylether and 4,4′-diaminodiphenylmethane both in the presence of different amounts of imidazole and in the absence of any accelerator. The ratio of epoxy groups to amino hydrogen was varied: the networks were made with amino hydrogen excess, a stoichiometric ratio of epoxy groups to amino hydrogen, and an epoxy excess. The resulting networks were investigated by thermomechanical analysis, by torsion pendulum analysis and by uniaxial compression modulus measurements in the rubbery-plateau zone. Further characterization was done by sol gel analysis of the cured samples. It was shown that imidazole does not significantly influence the glass transition temperature and the soluble content of the samples of an excess of amino hydrogen was used. In the case of a stoichiometric ratio of epoxy groups to amino hydrogen and in the case of an epoxy excess, imidazole considerably influences the glass transition temperature of the networks. A dependence of the soluble content of the samples on imidazole concentration used for network synthesis was found mainly in epoxy excess systems. Netzwerke aus Bisphenol-A-diglycidylether und 4,4′-Diaminodiphenylmethan wurden sowohl in Gegenwart unterschiedlicher Imidazolkonzentrationen als auch in Abwesenheit von Beschleunigern hergestellt. Dabei wurde das Verhaltnis von Epoxidgruppen zu Aminwasserstoff variiert. Es wurde sowohl ein Uberschus an Aminwasserstoff als auch an Epoxidgruppen sowie ein stochiometrisches Verhaltnis von Epoxidgruppen zu Aminwasserstoff eingesetzt. Die Netzwerke wurden mittels thermomechanischer Analyse, Torsionspendelanalyse und uniaxialer Kompressionsmodulmessungen im Kautschukplateau untersucht. Weiterhin wurde eine Sol-Gel-Analyse der vernetzten Proben durchgefuhrt. Es wird gezeigt, das Imidazol bei Einsatz eines Uberschusses an Aminwasserstoff keinen signifikanten Einflus auf die Glasubergangstemperatur und den loslichen Anteil der Proben hat. Im Falle eines stochiometrischen Verhaltnisses von Epoxidgruppen zu Aminwasserstoff oder eines Epoxidharzuberschusses hat Imidazol einen beachtlichen Einflus auf die Glasubergangstemperatur der synthetisierten Netzwerke. Eine Abhangigkeit des loslichen Anteils der Proben von der Imidazolkonzentration konnte hauptsachlich bei Netzwerken festgestellt werden, die mit Epoxiduberschus synthetisiert wurden.