双向可调多功能R系列环氧固化剂固化邻甲酚醛环氧的性能

双向可调多功能R系列环氧固化剂固化邻甲酚醛环氧的性能
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                                                             张多太 张曦
（西安太航阻火聚合物研究所     710065）
摘要：具有固化增韧、耐高温、阻燃、耐烧蚀R系列多功能环氧固化剂固化邻甲酚醛环氧树脂，具有优异的耐热性和耐烧蚀性能。其配比可大范围调整，粘接强度较高，且出现双锋。这些调节可连续变化，某些性能随之也连续变化，开辟了梯度功能材料的新途径。
关键词：双向可调  多功能  R系列固化剂  梯度功能
0  前言
R系列固化剂是我们在FB树脂[1、2、3、4、5、6]和F系列固化剂的基础上改进研制成功THC系列树脂，又在THC系列树脂中添加适当催化剂，使之与CTBN等羧基丁腈橡胶进行反应所得的新型树脂，。THC树脂提供耐烧蚀，耐高温，洁净阻燃的基本分子链结构，CTBN等橡胶分子链段提供韧性。其牌号有R10、R20、R30、R60、R100、R150、R200等，牌号越大所含羧基丁腈橡胶比例越大。相互之间还可以任何比例配合使用。其中部分牌号可单独作为热固性树脂使用，无需添加固化剂，耐热性，耐烧蚀性能， 阻燃性能与FB树脂相当，而韧性和机械性能均有明显提高。所有牌号均可固化环氧树脂。从而使环氧树脂具有多种功能。又因为所固化环氧的比例可在大范围内连续可调，且R系列固化剂中所含增韧橡胶组份的比例也连续可调，从而实现了双重可调。由于固化产物中各种组合比例的变化打破了酚醛、环氧、橡胶三种聚合物的固有界限。并带来了性能的连续变化。这样就带来了两条实用的方向。其一，在特种酚醛、环氧、增韧橡胶三维组成空间有目的地定量地快速选定具有某一特定性能的固化产物。其二，这些连续变化应用于复合材料、功能涂料时可方便地开辟梯度功能材料。以下介绍相关的试验数据，并对某些新的技术方向适当阐述。
1  R30固化邻甲酚醛环氧的粘接性能
选取R30固化邻甲酚醛环氧做粘接剪切试验。粘接试片为45号钢，经除油、砂纸打磨处理。邻甲酚醛环氧配成65%的乙酸乙酯溶液，R系列固化剂均配成50%的乙酸乙酯溶液。按配比称量，调匀，涂胶，晾置，夹具中加压然后放入烘箱，升至80℃保温1h，再升至120℃1h，最后升到150℃4h，自然冷却后，取出，按GB7124-86测试，（以下数据均如此）。数据如表1：可以看出，随R30用量的逐渐减少的大范围变化过程中，其强度出现两个峰值，分别是1号配方和5号配方，其R30的用量变化有5倍以上。R30固化E-51环氧在类似的变化范围内，无明显的峰值，剪切强度在16～21MPa之间。R30固化的海因环氧，在类似情况下，有一明显的峰值，高达34MPa，R30固化的三种环氧树脂强度的变化规律各不相同。初步分析可能是R30中所结合的羧基丁腈橡胶，在不同的固化体系中，其相分离的颗粒大小，形状，分布及量的多少存在着差异。具体情况，有待进一步研究。表1的数据还表明，尽管
表1  R30不同用量的粘接剪切强度项  目
配方44
配方1
配方25
配方45
配方3
配方46
配方5
配方47
环氧：R30
1:2.5
1:2
1:1.9
1:1.7
1:1.1
1:0.62
1:0.46
1:0.31
强度/MPa
18.0
28.0
23.0
21.0
23.0
17.0
29.0
9.0