有機(jī)硅型環(huán)氧樹脂固化劑的制備及性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂憑借其多種優(yōu)異性能在交通運(yùn)輸、土木建筑、工業(yè)生產(chǎn)、軍事國防等眾多領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，是現(xiàn)階段應(yīng)用范圍最多的高性能樹脂之一。隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ω咝阅墉h(huán)氧樹脂的需求更加迫切，通過合成新型結(jié)構(gòu)和功能的環(huán)氧樹脂固化劑來提高樹脂固化物的性能是常用的方法。本文以氨丙基三乙氧基硅烷為單體，通過水解縮合反應(yīng)得到了一種有機(jī)硅型環(huán)氧樹脂固化劑，表征了其結(jié)構(gòu)和固化物性能，研究了其固化體系的固化行為。主要內(nèi)容如下:
　　以氨丙基三乙氧

2、基硅烷為反應(yīng)單體通過水解縮合反應(yīng)合成了以Si-O-Si鍵為主要鏈段，-NH2為活潑基團(tuán)的環(huán)氧樹脂固化劑。探究了多種工藝條件對產(chǎn)物的影響，確定了反應(yīng)溫度為60℃、反應(yīng)時間為4h、去離子水和單體摩爾比例為1.7∶1、溶劑為甲苯和共溶劑為乙醇的最佳合成條件。
　　利用IR、1HNMR、GPC等手段表征了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，分析了單體的聚合程度，依據(jù)實驗結(jié)果確定了產(chǎn)物是殘留有烷氧基的有機(jī)硅低聚物樹脂，采用多種手段研究了固化劑的儲存期、粘度、與環(huán)氧

3、樹脂相容性、固含量和耐熱性等基本性能。
　　利用非等溫DSC方法，研究了有機(jī)硅型固化劑與雙酚A型環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂(TDE85)反應(yīng)時的固化行為，確定了最佳的固化溫度，并對了兩種體系的反應(yīng)活化能。發(fā)現(xiàn)因為分子結(jié)構(gòu)的影響，固化劑與脂環(huán)族樹脂反應(yīng)的活化能較低，固化反應(yīng)也更容易發(fā)生。
　　對有機(jī)硅型固化劑/E5體系的固化物進(jìn)行了性能研究，其對銅板的粘接強(qiáng)度可達(dá)14.4MPa;固化物在N2氛圍下的5％熱分解溫度為355.7℃，

4、10％熱失重溫度為378.6℃，殘重量可達(dá)26.2％。
　　選用D400固化劑與有機(jī)硅型固化劑復(fù)配使用，并利用非等溫DSC手段確定了二者混合使用時的固化特征溫度，并研究了固化物性能與有機(jī)硅型固化劑添加量的關(guān)系。有機(jī)硅型固化劑的加入可以使固化物對鋁板的粘接性能提升15％;固化物的拉伸強(qiáng)度可由50.6MPa提高至70.5MPa，彈性模量可由2.44GPa提升至3.12GPa，分別增加了39.3％與27.9％;在N2氛圍下的5％和10％