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    摘要：通過(guò)對(duì)雙酚A、雙酚F、以及雙酚A/雙酚F體系中選用同一種固化劑低分子量聚酰胺樹(shù)脂650#所得固化物的抗剪強(qiáng)度及抗壓強(qiáng)度的研究，對(duì)比所得性能的差異，優(yōu)先搭配，得到優(yōu)良強(qiáng)度的固化物體系。
    關(guān)鍵詞：雙酚A雙酚F固化劑抗剪強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度   
    l、前言
    凡是含有環(huán)氧基的化合物，統(tǒng)稱(chēng)為環(huán)氧化合物。環(huán)氧樹(shù)脂是指在環(huán)氧化合物的分子結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基的一類(lèi)高聚物的總稱(chēng)。由于環(huán)氧基的化學(xué)活性可用多種含有活潑氫的化合物使其開(kāi)環(huán)、固化交聯(lián)生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因而將它歸入熱固性樹(shù)脂范疇。
    環(huán)氧樹(shù)脂的用途主要是在涂料、電絕緣材料、玻璃鋼、粘膠劑及土木建筑等方面，其中涂料占40％以上，主要應(yīng)用在防腐用漆、船舶和汽車(chē)用漆等方面；在耐腐蝕玻璃鋼方面，由于不飽和聚酯的發(fā)展，目前國(guó)外環(huán)氧樹(shù)脂的用量比例已減少，但是國(guó)內(nèi)由于不飽和聚酯的發(fā)展較晚，環(huán)氧樹(shù)脂仍是耐腐蝕玻璃鋼的主要樹(shù)脂品種之一，廣泛用于貯槽、管道、塔器、風(fēng)機(jī)、煙囪及建筑物防腐等方面。當(dāng)前，由于半導(dǎo)體包封材料和印刷線路基板材料的迅速發(fā)展，環(huán)氧樹(shù)脂在電器元件方面的應(yīng)用有了較大的發(fā)展。環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是大分子鏈上含有環(huán)氧基，由于生成環(huán)氧基的方法不同，所用原料不同，生產(chǎn)的環(huán)氧樹(shù)脂種類(lèi)也不同?？砂磳?duì)樹(shù)脂強(qiáng)度、耐腐蝕性和電性能的不同要求進(jìn)行選用。其中最主要的是雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，約占總重量的90％，耐腐蝕用的環(huán)氧樹(shù)脂主要也是這一類(lèi)樹(shù)脂。
    隨著反應(yīng)條件的不同，可以得到n=0～20的不同分子量的樹(shù)脂。n值從零到接近1的低分子量產(chǎn)物是液態(tài)的，通常用于制作玻璃鋼；當(dāng)n等于l或大于l時(shí)，則樹(shù)脂是一種脆性的熱塑性固體，一般用作涂料。防腐中常用的樹(shù)脂是雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，其牌號(hào)、規(guī)格見(jiàn)表1。
表1  常用的是雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂

牌號(hào)

外觀

平均分子量

軟化點(diǎn)，℃

環(huán)氧值

主要用途

老

新

低分子量

618

E-51

黃至琥珀色高粘度液體

350～400

——

0.48～0.54

玻璃鋼、膠泥、粘結(jié)劑（常用E-44、E-42）

6101

E-44

350～450

12～20

0.41～0.47

634

E-42

450～600

21～27

0.38～0.45

637

E-35

550～700

20～35

0.30～0.40

高分子量

601

E-20

黃至琥珀色固體

850～1050

—76

0.18～0.22

涂料、絕緣漆等

603

E-14

1000～1350

78～85

0.10～0.18

604

E-12

1400

85～95

0.09～0.14

607

E-06

2900

110～135

0.04～0.07

609

E-03

3800

135～155

0.02～0.045

    雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂由雙酚F與ECH反應(yīng)制得，相當(dāng)于在結(jié)構(gòu)上n=0的線形酚醛樹(shù)脂?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)上與BA樹(shù)脂十分相似，但其特點(diǎn)是粘度非常低。低分子量的BA樹(shù)脂粘度約13Pa·s，而B(niǎo)F樹(shù)脂粘度約為3Pa·s。低粘度起因于它的化學(xué)結(jié)構(gòu)，由于雙酚F的亞甲基比雙酚A的亞丙基易于旋轉(zhuǎn)，故所得的在粘度較低。典型的雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂性能指標(biāo)如下：
表2 常用的樹(shù)脂是雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂

公司

型號(hào)

環(huán)氧當(dāng)量

粘度（25℃）mPa·s

Ciba-geigy

CY-281

158-172

5000-7000

Dow

DER-354

158-175

3000-5500

日本

BF

165-180

3000-4000

2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1原材料及用品
表3 遠(yuǎn)材料及廠家

名稱(chēng)

型號(hào)

廠家

環(huán)氧樹(shù)脂

CYD-128

岳陽(yáng)樹(shù)脂廠

環(huán)氧樹(shù)脂

BF

日本產(chǎn)

聚酰胺樹(shù)脂

650

湖北大學(xué)化工廠

偶聯(lián)劑

KH-550

武漢大學(xué)化工廠

硅微粉

600目

湖州硅微粉廠

輕質(zhì)CaCO3

/

湖北產(chǎn)

    另外，需要天平、排比刷、A3鐵片、果凍盒等。
    2.2剪切樣制備
    先將CYD-128與BF按一定比例混合，待用。室溫下，按配比混合均勻，然后用排比刷涂膠于A3鐵片（各10組），先25℃固化一天，然后在80℃固化3小時(shí)，待測(cè)。
    2.3 抗壓樣制備
    配方與抗剪樣相同，在25℃下用一次性塑料杯按以上比例調(diào)勻，澆鑄成圓柱形，底面半徑Ф=10mm，樣高h(yuǎn)=20mm，各澆鑄10個(gè)樣，先25℃固化一天，然后在80℃固化3小時(shí)，待測(cè)。
表4 配方設(shè)計(jì)表

項(xiàng)目

配方1

配方2

配方3

配方4

配方5

CYD-128

100

80

50

20

/

BF

/

20

50

80

100

聚酰胺650

100

100

100

100

100

混合填料

60

60

60

60

60

KH-550

1

1

1

1

1

    2.4 性能測(cè)試
    力學(xué)性能檢測(cè)主要考察剪切與抗壓性能，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、結(jié)果與討論
    3.1實(shí)驗(yàn)記錄
表5 抗剪與抗壓強(qiáng)度記錄（單位：MPa）

抗剪強(qiáng)度

抗壓強(qiáng)度

配方1

18.4

68

配方2

12.4

49

配方3

16.1

70

配方4

10.8

52

配方5

11.8

35

    由表5及上面的作圖可以看出：
    1 殺酚A、雙酚F體系所得固化物的強(qiáng)度有較大差異，且純雙酚A固化物的強(qiáng)度較大，原因可能由于雙酚F的交聯(lián)密度比雙酚A的低，與固化劑的固化程度較??；
    2 固化物體系中隨著雙酚F量的增加，強(qiáng)度并不是出現(xiàn)遞減的現(xiàn)象，在適宜的配比，如1/1的情況下，出現(xiàn)了雙酚A/雙酚F混合體系中最高強(qiáng)度；
    3 從抗煎與抗壓的情況來(lái)看，抗剪強(qiáng)度高的抗壓強(qiáng)度相應(yīng)也會(huì)高一些，但也并不是絕對(duì)的。
綜上所述，在雙酚A/雙酚F體系要得到較強(qiáng)度的固化物，選擇質(zhì)量比1/1的體系效果較好。但如何使混合體系的綜合性能最佳還需要進(jìn)一步研究，在此僅就實(shí)驗(yàn)的實(shí)際數(shù)據(jù)展示出來(lái)供同行參考。