Epoxy resin crosslinked with conventional and deep eutectic ionic liquids

Molecular ionic liquid, i.e. 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride ([EMIM]Cl) and eutectic mixture of imidazole with choline chloride (IM + ChCl) have been used as epoxy resin hardeners. An influence of [EMIM]Cl and IM + ChCl content on pot life of epoxy compositions and runs of crosslinking process has been evaluated using DSC and ARES rheometry techniques. Epoxy compositions with [EMIM]Cl showed latent properties (pot life up to 50 days) while the systems with IM + ChCl gelled after few days. Comparative measurement of thermomechanical (Tg, tan d) and mechanical properties (tensile, flexural and shear strength on aluminum substrates) as well as thermal decomposition of epoxy composites have been performed. Composite epoxy materials crosslinked with [EMIM]Cl exhibited more elastic properties (lower Tg and higher tan d values) and generally better mechanical features than those hardened with imidazole + choline chloride eutectic mixture.

---

W artykule opisano zastosowanie molekularnej cieczy jonowej: chlorku 1-etylo-3-metyloimidazoliowego ([EMIM]Cl) i mieszaniny eutektycznej imidazolu z chlorkiem choliny (IM + ChCl) jako utwardzaczy żywicy epoksydowej. Metodami DSC oraz reometrii ARES zbadano wpływ zawartości [EMIM]Cl i IM + ChCl na czas życia kompozycji epoksydowej oraz przebieg procesu sieciowania. Kompozycje epoksydowe z [EMIM]Cl cechowały się długim czasem życia (do 50 dób w temperaturze pokojowej), podczas gdy układy z IM + ChCl żelowały po kilku dniach. Dokonano także porównawczej oceny właściwości termomechanicznych (Tg, tg d), mechanicznych (wytrzymałość na rozciąganie, zginanie oraz ścinanie spoin klejowych na podłożu aluminiowym) oraz odporności termicznej kompozytów epoksydowych. Kompozytowe materiały sieciowane wobec [EMIM]Cl wykazywały większą elastyczność (niższe wartości Tg i większe wartości tg d) oraz ogólnie lepsze właściwości mechaniczne niż utwardzane mieszaniną eutektyczną imidazolu i chlorku choliny.