FB接枝可改善所固化環氧樹脂性能
具有優良的耐熱性FB樹脂添加CTBN后,不僅可改善自身的韌性,也可改善所固化的環氧樹脂的韌性。這是西安太航火聚合物研究所近取得的一項研究成果。
FB樹脂即硼改性熱固性酚醋樹脂,由酚與醛及含硼化合物在一定催化條件下進行反應,縮合所得含有B-O-C鍵的酚醋樹脂。FB樹脂具有優良的耐熱性、潔凈阻燃性和耐燒蝕性能,也是環氧樹脂新型固化劑,可使通用環氧樹脂具有耐高溫、潔凈阻燃、耐燒蝕等多種功能,其中耐熱性可提高到300℃、短時可達500℃、瞬時可達1500℃以上。為了改善FB樹脂本身的韌性,也為了改善所固化的環氧樹脂的韌性,研究人員研究了添加CTBN、無規羧基丁睛橡膠、液體丁腈橡膠等的可能,結果均有較好的效果,但耐熱性能都有一定影響。為了在提高韌性的同時,又盡可能地降低對耐熱性的影響,在FB樹脂的基礎上接枝CTBN、羧基丁腈橡膠等,通過大量的實驗,發現有明顯的效果。
實驗發現,無論是接枝后還是臨時添加的,都隨CTBN用量的增大,剪切強度也逐漸提高。而當CTBN含量固定時,隨環氧樹脂比例的增大,其剪切強度也緩慢上升。但是接枝后比臨時添加的強度總是高一些。另外耐熱性出現以下規律:隨著CTBN用量的增加、耐熱性逐漸緩慢下降,隨環氧用量的增加、耐熱性也隨之逐漸緩慢下降。
研究人員發現,環氧樹脂的用量、CTBN的用量相對固化劑而言都可以從0到幾倍至十幾倍的連續變化,而其固化物從堅硬不燃燒的固體到柔軟的彈性體。利用這個特性可以制成梯度功能膠、梯度功能復合材料。隨著配比的連續變化,固化物的各種物理機械性能也隨之連續變化,且不會產生新的界面。當耐熱性能要求高時,應選用少量的增韌劑和環氧。當耐熱性要求不是很高,韌性和室溫強度要求高時,可以選用較多的增韌劑和環氧。例如當接枝增韌劑含量30份,環氧50份,固化劑100份時,180℃3小時固化后。
利用FB接枝CTBN后既可以制得高韌性高強度的粘合劑,同時也可制得耐高溫,潔凈阻燃具有一定韌性的粘合劑。這種固化劑目前已投入批量生產,并大量用于離合器中碳纖維布的粘接,不僅替代進口,并向西方發達出口。已成功地用于大功率電子原器件的粘接,耐200000g的沖擊(g為重力加速度)。其涂層在酒精噴燈火焰上2分鐘無變化,無煙。已在電子、粘接、航天等領域中獲得了應用。
專家指出,由于這類新型固化劑有許多機理有待研究,許多應用有待開發,未來的發展很有前途,有望開辟更多新的應用領域。










































