Journal of thermal analysis

, Volume 31, Issue 5, pp 1091–1100 | Cite as

Cure behavior of an epoxy-phenolic magnetic recording ink

  • R. Prime
Article

Abstract

The curing behavior of an epoxy-phenolic coating containing a thermoplastic additive and iron oxide is described. Cure response was measured on a DuPont 981 Dynamic Mechanical Analyzer (DMA) and a Perkin-Elmer TGS-2 Thermogravimetric Analyzer (TGA). Samples coated onto a glass fiber ribbon were cured isothermally in the DMA, allowed to cool, and then scanned to measure the glass transition and related phenomena. During cure the thermoplastic additive was observed to phase separate, as evidenced by a secondary damping peak near its glass transition temperature. Above 200° oxidative reactions made a major contribution to the crosslink density. Isothermal TG in air and nitrogen showed evidence for oxygen uptake and an oxidative weight loss at temperatures >200°. Iron oxide, oxygen content of the purge gas, and flow rate of the purge gas were observed to affect cure behavior.

Keywords

Iron Oxide Glass Transition Thermogravimetric Analyzer Glass Transition Temperature Oxygen Uptake 

Zusammenfassung

Das Aushärtungsverhalten von ein thermoplastisches Additiv enthaltenden epoxy-phenolischen Überzügen wird beschrieben. Die Aushärtung wurde mit einem DuPont 981 Dynamic Mechanical Analyzer (DMA) und einem Perkin-Elmer-TGS-2 Thermogravimetric Analyzer (TGA) gemessen. Auf Glasband aufgebrachte Proben wurden isotherm im DMA ausgehärtet und nach dem Abkühlen aufgeheizt, um die Glastransformation und damit zusammenhängende Phenomäne zu messen. Während des Aufheízens wurde eíne Phasentrennung unter Ausscheidung des thermoplastischen Additivs beobachtet, was durch einen sekundären Dämpfungspeak nahe der Glastransformationstemperatur angezeigt wird. Oberhalb 200° tragen oxydative Reaktionen im größeren Umfang zur Vernetzungsdichte bei. Die isotherme TG in Luft und Stickstoff liefert Beweise für eine Sauerstoffaufnahme und einen oxydativen Gewichtsverlust bei Temperaturen über 200°. Eisenoxid sowie Sauerstoffgehalt und Strömungsgeschwindigkeit des Spülgases beeinflussen das Aushärtungsverhalten.

Резюме

Исследовано отвержд ение эпоксифенольны х покрытий, содержащих термопластические д обавки и окись железа. Характеристики отве рждения были измерен ы на Дюпон 981 динамическом м еханическом анализа торе (ДМА) и на Перкин-Эльмер ТГС-2 термогравиметричес ком анализаторе (ТГА). О бразцы, нанесенные на ленты и з стекловолокна, изотермически отвер ждались a ДМА, затем охл аждались и после этого измеряли сь их температуры стеклоо бразования и родстве нные эффекты. Во время отверждения термопластических д обавок наблюдалось ф азовое разделение, подтверж дающееся наличием вторичного пика зату хания около температ уры стеклования. Выше 200° ок ислительные реакции вносят главный вклад в образование попере чных связей. Изотермический мето д ТГ, проведенный в атмосфере воздуха и азота, представил доказательство потр ебления кислорода и окислительной потер и веса при температур ах выше 200°. Установлено, что нали чие окиси железа, содержание ки слорода в продувном г азе и скорость его потока, о казывают влияние на процесс отверждения.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    R. B. Prime, “Thermosets,” Chapter 5 in Thermal Characterization of Polymeric Materials (E. A. Turi, ed.), Academic Press, 1981.Google Scholar
  2. 2.
    J. K. Gillham, in The Role of the Polymer Matrix in the Processing and Structural Properties of Composite Materials. J. C. Seferis and L. Nicolais, Eds, Plenum Press, New York, 1983, pp. 127–145.Google Scholar
  3. 3.
    J. B. Enns and J. K. Gillham, J. Appl. Poly. Sci., 28 (1983) 2567.CrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    S. Sourour and M. R. Kamal, Thermochim. Acta, 14 (1976) 41.CrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    R. B. Prime, Proceedings of the 14th NATAS Conference, 137 (1985).Google Scholar
  6. 6.
    L. T. Manzione, J. K. Gillham and C. A. McPherson, J. Appl. Poly. Sci., 26 (1981) 889.CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Wiley Heyden Ltd., Chichester and Akadémiai Kiadó, Budapest 1986

Authors and Affiliations

  • R. Prime
    • 1
  1. 1.IBM General Products DivisionSan JoseUSA

Personalised recommendations