本文用有機(jī)硅活性中間體改性普通雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，添加丁睛-40和納米TiO2活性填料增韌增強(qiáng)樹(shù)脂基體，以自制復(fù)合固化劑，在促進(jìn)劑的作用下，開(kāi)發(fā)出一種能在室溫下固化，250℃長(zhǎng)期使用，短期可耐300℃的膠粘劑。該膠粘劑可廣泛用于航空、航天耐熱結(jié)構(gòu)材料的粘接和表面涂料。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 原材料
E-4 4: 蘭 州藍(lán)星樹(shù)脂廠;有機(jī)硅中間體Z6018:D ow Coring公司;丁睛-40:蘭州化工研究院;納米Tiq(銳欽礦型):攀鋼研究院;聚酞胺650:湘潭市沼潭化工廠;復(fù)合芳香胺固化劑:自制;KH-550:蓋縣化工廠;欽酸丁醋:成都科龍?jiān)噭┕?月桂酸二丁基錫:上海試劑廠;DMP-30:成都科龍?jiān)噭┕尽?BR>
1.2 測(cè)試方法
環(huán)氧 值 : 鹽酸一丙酮法;紅外光譜:KBr涂片法，NICOLETMX-1E 型紅外光譜儀測(cè)試;熱失重曲線TGA:用Perkin-ElmerTGA7熱分析儀測(cè)試;玻璃化溫度由Perkin-Elmer DSC7熱分析儀測(cè)試。
1.3 膠粘劑的制備
1.3.1 改性環(huán)氧樹(shù)脂的制備
將環(huán) 氧 樹(shù) 脂(E44)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(kāi)始攪拌，按一定摩爾比緩慢滴加有機(jī)硅的二甲苯溶液，保溫一定時(shí)間，回流冷凝不斷分離出反應(yīng)產(chǎn)生的醇和水等小分子化合物，拉絲法測(cè)定粘度合格后即可出料，得棕紅色半透明粘稠狀有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂。
1.3.2 固化劑的制備
取100份聚酞胺650與60份自制的芳香胺固化劑混合，加人環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量2%的促進(jìn)劑(DMP 30和月桂酸二丁基錫)，混合均勻，即得復(fù)合耐熱固化劑。
1.4 粘接試樣的制備
取一定質(zhì)量的膠粘劑，按比例加人納米TiO2和KH550，少量丙酮稀釋?zhuān)?0min，高速攪拌(7000r/min)20 min，使納米Tiq充分分散，然后置于130℃烘箱中1h，使偶聯(lián)劑充分與環(huán)氧樹(shù)脂和納米TiO2反應(yīng)。冷卻后，加人丁睛-40和固化劑，攪拌均勻，粘接試片。試片為L(zhǎng)Y12CZ鋁合金，100mmX 25mmX2mm，砂紙打磨，甲苯擦拭，搭接面積為25mmX1 2.5m m,30 ℃,7天固化。
2. 1結(jié)果與討論
反應(yīng)條件的選擇
2.1.1 催化劑對(duì)環(huán)氧值的影響
有機(jī)硅中間體Z6018含有活性端輕基，自聚傾向較強(qiáng)，需采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┯枰钥刂疲@種催化劑應(yīng)優(yōu)先促進(jìn)硅經(jīng)基與環(huán)氧基的反應(yīng)，從而抑制其自聚反應(yīng)，并且合適的催化劑能降低反應(yīng)活化能，從而降低反應(yīng)溫度和縮短反應(yīng)時(shí)間。分別用節(jié)基三乙基氯化按(AIBN)、三苯基磷(P13P ),欽 酸丁醋以及PhiP /欽酸丁醋復(fù)合催化劑催化Z6018與E44的接枝共聚反應(yīng)，結(jié)果如表1所示。可見(jiàn)將三苯基磷與欽酸丁醋復(fù)配時(shí)催化效果最好，在相同的原料配比和反應(yīng)條件下所得改性樹(shù)脂的環(huán)氧值最低。并且當(dāng)AIBN與Ph3P 單獨(dú)使用時(shí)，所制得的改性樹(shù)脂久置后有分層現(xiàn)象，說(shuō)明此時(shí)有部分硅中間體的活性經(jīng)基自聚合，沒(méi)有與環(huán)氧基反應(yīng)，有機(jī)硅與環(huán)氧樹(shù)脂溶解差數(shù)相差較大，從環(huán)氧樹(shù)脂相中析出。而復(fù)合催化劑所得到的改性樹(shù)脂，色澤均勻，穩(wěn)定性、相容性好，靜置半年后未發(fā)現(xiàn)分層。
2.1.2 反應(yīng)溫度和時(shí)間的影響
改變 反 應(yīng) 溫度和時(shí)間，所得改性樹(shù)脂的環(huán)氧值如表2所示。溫度較低時(shí)，有機(jī)硅與環(huán)氧樹(shù)脂未能充分反應(yīng)，而溫度過(guò)高時(shí)，改性效果也不好，可能是因?yàn)闇囟冗^(guò)高，催化劑失活，同時(shí)有機(jī)硅的活性端經(jīng)基自身聚合。因此溫度選200℃較好，此溫度下反應(yīng)5h后，環(huán)氧值基本不變，說(shuō)明反應(yīng)接近終點(diǎn)，再延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間意義不大。
2.1.3 改性樹(shù)脂的紅外光譜分析
圖1中曲線A,B,C分別是Z6018,E 44和改性樹(shù)脂的紅外光譜。曲線C上1708 cm-1處出現(xiàn)了新的
