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有機硅改性環氧樹脂耐熱膠黏劑

時間:2014-03-26 16:07來源:未知 作者:admin 點擊:
用有機硅活性中間體對環氧樹脂 E-44 進行接枝共聚改性,得到一種具有良好耐熱性和機械性能的新型改性樹脂。以自制芳香胺固化劑,添加一定量的納米 TiO 2 和丁腈橡膠制得的膠黏劑在

用有機硅活性中間體對環氧樹脂E-44進行接枝共聚改性,得到一種具有良好耐熱性和機械性能的新型改性樹脂。以自制芳香胺固化劑,添加一定量的納米TiO2和丁腈橡膠制得的膠黏劑在30℃、7D基本固化完全,25℃老化100h后,剪切強度仍有15.3MPa原材料  E-44;有機硅中間體;丁腈40;納米TiO2(銳鈦礦型);聚酰胺650;復合芳香胺固化劑,KH-550,鈦酸丁酯;二月桂酸二丁基錫;DMP-30制備膠黏劑:改性環氧樹脂的制備  將環氧樹脂E-44與催化劑放入裝有攪拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的三口燒瓶中。加熱升溫至一定溫度后開始攪拌。按一定摩爾比緩慢滴加有機硅的二甲苯溶液,保溫一定時間。回流冷凝不斷分離出反應產生的醇和水等分子化合物,拉絲法測黏度合格即可出料,的棕紅色半透明黏稠狀有機硅改性環氧樹脂。固化劑的制備  取100份聚酰胺65060份自制的芳香胺固化劑混合,加入環氧樹脂質量2%的促進劑(DMP-30和二月桂酸二丁基錫),混合均勻即得復合耐熱固化劑。粘接試樣的制備  取一定質量的膠黏劑,按比例加入納米Ti,2KH-550,少量丙酮稀釋,超聲40min。高速攪拌(7000r/min20min。使納米TiO2充分分散,然后置于130℃箱中1h,使偶聯劑充分與環氧樹脂和納米TiO2反應.冷卻后,加入丁腈40和固化劑,攪拌均勻,粘接試片。

主要影響因素:催化劑對環氧值的影響  有機硅中間體含有活性端羥基,自聚傾向較強,需采用適當的催化劑予以控制。催化劑應優先促進硅羥基與環氧基的反應,合適的催化劑能降低反應活化能,從而降低反應溫度和縮短反應時間。分別用芐基三乙基氯化銨、三苯基膦、鈦酸丁酯以及Ph3P/鈦酸丁酯復合催化劑催化E-44的介質共聚反應,將三苯基膦與鈦酸丁酯復配時催化效果最好,在相同的原料配比和反應條件下所得改性樹脂的環氧值最低。AIBNPh3P單獨使用制得的改性樹脂久置后又分層現象,說明此時有部分硅中間體的活性羥基自聚合,沒有與環氧基反應。有機硅與環氧樹脂溶解差數相差較大,從環氧樹脂相中析出。而復合催化劑所得到的改性樹脂色澤均勻、穩定性、相容性好,靜置半年后未發現分層。反應溫度和時間的影響  溫度較低時有機硅與環氧樹脂未能充分反應,而溫度過高改性效果也不好,可能是溫度過高使催化劑失活,有機硅的活性端羥基基聚合,因此溫度選200℃較好。此溫度反應5h后,環氧值基本不變說明反應接近終點,再延長反應時間意義不大。有機硅含量對粘接性能的影響  室溫下未改性樹脂的粘接性能最好,有機硅改性后與基材的結合力下降,但在250℃熱老化200h后,改性樹脂的粘接性優于未改性樹脂。這是由于改性引入了硅氧鍵,提高了熱穩定性。當有機硅與環氧硅不能與環氧樹脂交聯反應,以物理共混的形式存在于樹脂中,固化時分析出所致。有機硅與環氧樹脂質量比為5:10時,改性后的樹脂綜合性能最好。有機硅含量對熱穩定性的影響  有機硅含量越高固化物耐熱性越好,因為硅氧鍵的見恩那個比碳氧鍵的鍵能大得多,并且硅樹脂是硅原子上連接有機基團的交聯型半無機高聚物,對所連接的羥基有屏蔽作用,從而提高了聚合物的氧化穩定性。純環氧樹脂固化后在232℃時就開始降解,350℃急劇分解,420℃時基本降解完全。Z6018后起始分解溫度明顯升高,并隨有機硅比例的增加而升高,起始分解溫度升高到326℃,500℃時還有55%的質量保持率。

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