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一、前言
環(huán)氧樹(shù)脂在國(guó)外發(fā)展于40年代后期，我國(guó)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的研究與生產(chǎn)與國(guó)外相比，晚了10年。目前研制的環(huán)氧樹(shù)脂大致分四類：雙酚A環(huán)氧、非雙酚A環(huán)氧、脂環(huán)族環(huán)氧和脂肪族環(huán)氧等。但是，環(huán)氧樹(shù)脂的消費(fèi)中，90%是雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂。它是由環(huán)氧氯丙烷和酚基丙烷在堿的作用下縮聚而成的高分子化合物。由于其具有獨(dú)特的附著力、抗化學(xué)藥品性、柔軟、絕緣、堅(jiān)固耐磨等優(yōu)良性能，因而得以廣泛用于粘接、澆鑄、涂料等業(yè)。
酚醛胺是通過(guò)酚醛改性制得。酚醛改性主要是通過(guò)曼尼希胺甲基反應(yīng)而進(jìn)行的一種改性。曼尼希型固化劑是由多種胺、醛和烷基酚合成。根據(jù)反應(yīng)物種類、反應(yīng)配比不同、反應(yīng)條件不同、反應(yīng)終點(diǎn)控制不同，可以制得一系列不同性能的酚醛胺固化劑。由于其含有酚羥基及胺類活潑氫，大大加強(qiáng)了反應(yīng)活性，提高了胺基與環(huán)氧樹(shù)脂基團(tuán)的固化反應(yīng)速度，同時(shí)，由于它具有酚醛骨架結(jié)構(gòu)，能進(jìn)一步提高熱變形溫度，改善了固化物本身耐熱性、耐腐濁性，尤其可貴的是，在潮濕面上應(yīng)用也能獲得良好效果，因而得以廣泛用于防腐涂層、粘接、層壓材料、玻璃鋼制作等方面。但是，由于酚醛胺固化劑本身胺值較高，反應(yīng)速度過(guò)快，放熱過(guò)早，同時(shí)也導(dǎo)致了固化物的脆性較明顯的弊病，在一定程度上限制了其應(yīng)用。
酚醛胺加成物針對(duì)上述不足，將酚醛胺與含多環(huán)氧基的化合物反應(yīng)，通過(guò)控制反應(yīng)終點(diǎn)，脫去反應(yīng)中的副產(chǎn)物的方法而獲得。此種固化劑除具有酚醛胺的基本骨架，有較高的熱變溫度外，還具有與環(huán)氧樹(shù)脂混容性好，操作時(shí)不必經(jīng)過(guò)熟化，耐藥品好，低毒安全等優(yōu)點(diǎn)。
本文通過(guò)對(duì)酚醛胺及酚醛胺加成物分別與環(huán)氧樹(shù)脂固化，測(cè)試其剪切強(qiáng)度、澆鑄抗壓樣、涂膜相關(guān)性能等數(shù)據(jù)做對(duì)比，顯示出酚醛胺更優(yōu)異的性能，以供同行共同探討。
二、樣品制備
1.剪切樣制備
溫室下，按質(zhì)量比，E-4：KH-550：硅微粉：HDT--31=100，1：50：30及E-44：KH-550：硅微粉：HD--99=100，1：50：25，分別將E-44與除固化劑外的成分?jǐn)噭颍蠹尤敫髯缘墓袒瘎旌暇鶆颍缓笥门殴P刷涂膠于A3鐵片（各10組），室溫固化48h以上，待測(cè)。
2.抗壓樣制備
按質(zhì)量比，E-44：EPG-660：KH-550；硅微粉：HDT-31=100，10：1：100：30及E-44：EPG-660：硅微粉：HD-99=100，10：1：100：30，在室溫下用一次性塑料杯按以上比例調(diào)勻，澆鑄成圓臺(tái)形，上徑Φ上=43.00mm,下徑Φ下=50.00mm,樣高h(yuǎn)=24.00，各澆鑄10個(gè)樣，室溫放置1周以上，待測(cè)。
3.涂膜制備
按E-44：DBP：無(wú)水乙醇：KH-550：HDT-31=100，10；60：1：30及E-44：DBP：無(wú)水乙醇：KH-550：HD-99=100，10：60：1：25的質(zhì)量比，分別將各組分調(diào)勻后，稍做放置，用排筆刷膠于經(jīng)表面處理過(guò)的馬口鐵表面（各10片），室溫懸掛放置1周以上待測(cè)。
三、性能測(cè)試
1.基本性能測(cè)試
胺值的測(cè)定以每g樣品所含胺的摩爾數(shù)，以KOH的毫克數(shù)來(lái)表示；粘度測(cè)試儀用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)；密度的測(cè)試按GB611-88《密度測(cè)定通用方法》進(jìn)行。
2.力學(xué)性能檢測(cè)
剪切強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度測(cè)試儀均按HG2-151-65、GB1041-70，采用10噸液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)（型號(hào)WE-10，天水紅山試驗(yàn)機(jī)廠）進(jìn)行檢測(cè)。
3.涂膜性能檢測(cè)
本實(shí)驗(yàn)所用儀器有：QHQ型涂膜鉛筆刻痕硬度儀（GB6739-86）、漆膜附著力測(cè)試儀（GB1720-79<88>).
（1）.HDT-31與HD-99的基本性能如下：
|
指標(biāo) |
HDT-31 |
HD-99 |
|
胺值（mgKOH/g): |
460±20 |
400∽450 |
|
粘度（mPa.s(25℃)): |
1100∽1300 |
4000∽5000 |
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比重（g/ml(25℃))： |
1.01∽1.10 |
1.08 |
HD-99相比HDT-31而言，胺值有所降低，粘度有所降低，粘度有所提高，比重相差不大。而胺值在一定程度上代表分子的反應(yīng)活性，胺值越高，反應(yīng)越快；而粘度在實(shí)際生產(chǎn)中影響操作，適當(dāng)?shù)恼扯缺阌诓僮魈幚怼?/FONT>
（2）.力學(xué)性能及涂膜性能對(duì)比測(cè)試如下：
檢測(cè)指標(biāo) HDT--31 HD--99 剪切強(qiáng)度(kg/cm2): 37.6 >80 抗壓強(qiáng)度(kg/cm2): 500 >850 QHQ型涂膜鉛筆刻痕硬度儀： 2H HB 漆膜附著力測(cè)試儀： 三級(jí) 二級(jí) 表觀性： 有固化痕跡 平整光滑 由HD-99與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)所得的固化物強(qiáng)度和韌性有所提高，且附著力得以加強(qiáng)了，而且由于HD-99的較平穩(wěn)反應(yīng)，使得涂膜流平性較好。分析其原因如下：
①酚醛胺HDT-31的分子結(jié)構(gòu)中含有-NH2、-NH-等基團(tuán)，它們協(xié)同固化環(huán)氧樹(shù)脂：-NH2基團(tuán)與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)、-NH-基團(tuán)與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)、酚性羥基與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)。
②環(huán)氧樹(shù)脂本身具有以下結(jié)構(gòu)及特征，具有：反應(yīng)性、柔軟性、強(qiáng)韌性、耐化學(xué)性、反應(yīng)性、膠粘性、耐熱性。
由于環(huán)氧樹(shù)脂分子鏈中，強(qiáng)極性的羥基-OH分子均勻?qū)ΨQ，互相遙隔，而環(huán)氧基位于分子鏈端，形成交聯(lián)間距大，放同極性纖維、金屬材料的粘接力強(qiáng)，所構(gòu)成復(fù)合物的韌性和耐折彎性好，此外，它的分子中無(wú)酯鍵，在SF6、堿和其他化學(xué)藥品下能保持穩(wěn)定，收縮率小。
③HD-99正是結(jié)合了酚醛胺與環(huán)氧樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)得以合成。由于它有酚醛骨架結(jié)構(gòu)，所以固化物耐熱性較好，而且由于其具有-C（CH3）2-，所以固化物韌性很好，同時(shí)，由于新合成的固化集本身帶有環(huán)氧樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)，根據(jù)相似相容原理，固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂配合時(shí)，混容性很好，在實(shí)際操作中不必經(jīng)過(guò)熟化這一階段。而這些特點(diǎn)正好證明了力學(xué)性能及涂膜性能對(duì)比測(cè)試的結(jié)果。
綜上所示，通過(guò)對(duì)酚醛胺加成物與環(huán)氧樹(shù)脂固化反應(yīng)的研究可以看出，與傳統(tǒng)的酚醛胺固化劑相比，新的固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂的固化物強(qiáng)度和韌性有了進(jìn)一步提高，混容性及相關(guān)力學(xué)性能得到了進(jìn)一步改善。