[其他]用丁腈羟改性环氧树脂

说明书

本发明属于环氧树脂改性。

一般环氧树脂固化后脆性大，为了提高韧性，改善粘接性能，加入增韧剂，常用的增韧剂是端羧基丁二烯-丙烯腈共聚物（简称丁腈羧），但丁腈羧价格高。本发明则使用价格低的端羟基丁二烯-丙烯腈共聚物（简称丁腈羟）代替丁腈羧改性环氧树脂。在国外，丁腈羟售价比丁腈羧低一倍。在我国，两者差价更大。在我们之前，有人在脂环族环氧树脂和酚醛环氧树脂中，直接加入8%左右的丁腈羟和芳香胺，配成50-60%甲乙酮溶液，涂到石墨纤维上，固化物抗张强度有所提高（U·S·3.926，903;U·S.，3·926，904）。还有人把丁腈羟和丁腈羧混合，与多异氰酸酯反应制成端异氰酸酯基予聚物，再加入少量环氧树脂，用三乙烯二胺固化，得到抗张强度240k_g/Cm²，伸长率200%的弹性体（日本特许公开，56，98，245（1981）〕，这实际上是用环氧树脂固化端异氰酸酯基丁腈橡胶。

本发明目的在于用比较廉价的丁腈羟改善环氧树脂的韧性。本发明要点是用丁腈羟和甲苯二异氰酸酯反应，制成端异氰酸酯基予聚物（游离异氰酸酯基含量3-8%），加入到双酚A型环氧树脂中，再加入芳胺固化剂，加热固化，得到性能优异的环氧树脂固化物。粘接碳钢时，剪切强度高达340K_g/Cm²，粘接冲击强度比不加予聚时提高3倍，不低于丁腈羧增韧环氧树脂水平，但丁腈羟成本低很多，有应用价值。

本发明所用的丁腈羟分子量2000-5000，丙烯腈含量10-30%，所用的芳胺固化剂是间苯二胺与对，对′-二氨基二苯基甲烷混合物。固化温度80-130℃，固化时间1-4天。

本发明所提供的丁腈羟增韧环氧树脂的一个实施例如下：将100克丁腈羟（分子量2800，丙烯腈含量15%）放入250毫升三口瓶中，在90-100℃下真空脱气，冷却后加入10-30克的甲苯二异氰酸酯，在80℃，氮气保护下反应2小时，制得游离异氰酸酯基含量为3-8%的予聚物。将这种予聚物10-40份（最佳30份）加入到100份双酚A环氧树脂中，再加入5-15份（最佳8份）固化剂，这种固化剂是由5∶2重量比的间苯二胺与对，对′-二氨基二苯基甲烷组成的。利用伯胺既可和环氧基反应，又易和异氰酸酯基反应的特点来固化。固化温度为120℃，固化时间24小时，粘接碳钢，不锈钢、黄铜、紫铜时，剪切强度分别为334、333、296、246K_g/cm²;碳钢之间粘接，粘接冲击强度为43K_g，Cm/cm²，使用相同丙烯腈含量的丁腈羧改性环氧树脂时，加30份丁腈羧，用三乙醇胺，2-乙基-4甲基咪唑固化时，和上述材料粘接时剪切强度分别为280、299、268、256K_g/Cm₂，不加任何液体丁腈橡胶，用上述混合胺固化环氧树脂，粘接碳钢时剪切强度为214K_g/Cm₂，粘接冲击强度为1.0K_gCm/Cm₂。可以看出丁腈羟对环氧树脂的粘接性能有明显改进。本发明的改性环氧树脂粘接件，在100℃老化烘箱中放置15天剪切强度保持不变;在100℃30^#油中浸泡15天，剪切强度仍保持不变。