本文介紹實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂配方體系柔性化的幾種方法,比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn),重點(diǎn)介紹縮水甘油醚型柔韌性環(huán)氧樹脂的品種、合成、性能、特點(diǎn)與應(yīng)用。
在環(huán)氧樹脂配方設(shè)計(jì)中,人們采用由雙酚A環(huán)氧樹脂與常規(guī)固化劑(胺類、酸酐類)構(gòu)成的配方體系,在許多使用場合往往會碰到脆性過高、易于開裂問題。如澆注制品因脆性過大、延伸率低,導(dǎo)致產(chǎn)品開裂報廢:作為涂料膠粘劑使用時,因剛性大、延伸率低,導(dǎo)致接合面剝離強(qiáng)度低,直接影響其使用效果。解決上述問題行之有效的手段是使環(huán)氧樹脂柔性化或是使整個配方體系柔性化。通過降低交聯(lián)密度,在固化產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)中引入柔性鏈段,或簡單地添加惰性小分子物質(zhì)使固化物剛性下降,通過降低固化物玻璃化溫度、增加延伸率來實(shí)現(xiàn)配方體系柔性化。雖然這種辦法對固化物耐熱性與模量有所降低,但在許多場合,這方面的要求并不高,因此,配方體系柔性化是解決脆性開裂問題的有效方法。
實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂體系柔性化的方法主要有物理添加法與化學(xué)改性法,或二者的結(jié)合。物理添加法主要是加入增韌劑或增塑劑,化學(xué)改性既可對固化劑也可對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性,而以后者效果較好。
添加增韌劑或增塑劑的優(yōu)點(diǎn)是價格低,在以前的許多涂料、膠粘劑、澆注料配方中都有采用。采用最多的增塑劑是鄰苯二甲酸酯類。這類增塑劑雖然可增加韌性,但因?yàn)樗鼈儽旧聿粎⑴c固化反應(yīng),因而易于析出與遷移,可被溶劑溶出;其小分子的存在,將給制品的電性能與耐化學(xué)性能帶來影響。此外,由于增塑劑未參與大分子網(wǎng)絡(luò)的形成,因而對固化物抗沖強(qiáng)度提高不明顯,而對熱變形溫度有較大下降。
另一類分子中帶羥基與醚鍵的長脂肪鏈增韌劑,由于其分子量較大,因此可起到較好的增柔作用。其端羥基可參與固化反應(yīng),也可稱之為活性增韌劑。但這種活性增韌劑的羥基與環(huán)氧基的反應(yīng)活性遠(yuǎn)比胺類固化劑低,因而在胺類固化劑體系中很難起到活性增韌作用,而基本是物理混合。在酸酐體系中高溫固化條件下,這種活性增韌劑既可與環(huán)氧基反應(yīng)也可與酸酐反應(yīng),因此,應(yīng)注意固化劑的合適用量才
可起到最好效果。
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