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1、1 6 02 0 0 6 年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集环氧复合材料低温固化剂研究周文英1齐暑华1赵红振1刘乃亮1张溟涛2(1 西北工业大学理学院应用化学系。西安7 1 0 0 7 2；2 西安百衡伯仲复合材料公司，西安7 1 0 0 8 2)摘要低温固化(固化温度低于1 0 0。C)可获得高尺寸稳定性、低成本、力学性能优良的环氧树脂基复合材料。室温储存期长的低温固化剂体系是低温固化环氧树脂基复合材料的关键。重点探讨了微胶囊型、潜伏性及其它改性环氧树脂低温固化荆，展望了其未来前景及发展方向。关键词环氧树脂低温固化剂室温储存期改性咪唑微胶囊固化剂环氧树脂是一种性能优异的热固性树脂，力学性
2、能优异，耐化学腐蚀性好，树脂固化物无毒性，和玻璃纤维之间粘绪陛好，成型加工方便，是用量最大的先进复合材料的基体，在众多行业得到广泛应用。为获得力学及耐热性能优良的环氧树脂固化产物，常需高温下固化J。但高温使得制品产生较大的内应力，影响尺寸精度控制，严重时会导致材料提前破坏；同时高温固化会造成制品芯模、模具等辅助材料选材范围窄，制造工艺复杂和耗能高等问题，不利于成本的降低 2】。此外，有时在制品成型时因带有不耐高温的内附件，也不允许环氧树脂高温固化。环氧树脂的低温固化可以极大地降低主要由昂贵的模具、高耗能设备及高性能辅料等带来的高费用，且构件尺寸精度高，固化残余应力低，尤其适合于制备大型及结构复
3、杂复合材料构件。低温固化而在中高温使用的环氧树脂基复合材料不仅用于复合材料工程材料及复合材料构件修补，还用于航空、航天复合材料构件。因此，研制满足各种用途的低温固化环氧树脂体系是一个很重要的发展方向【3】。作为先进复合材料的基体，低温固化环氧树脂的研究和使用主要集中在预浸料制备和湿法直接成型两个方面。低温固化常指固化温度低于1 0 0，且可以在自由状态下进行高温后处理H 5 J。国外环氧树脂基复合材料的低温固化研究已有近3 0 年的历史，1 9 7 5年美国A C C 公司开发出第一个低温固化环氧树脂体系L T M l 0 并开始应用于将低成本与高精度被认为是重要因素的领域。随后，一系列低温固
4、化环氧树脂体系应用于制造航空、航天构件。国内近年才开始相关研究，如航空材料研究院开发成功的L T系列低温固化环氧树脂基复合材料。l 环氧树脂基复合材料低温固化研究环氧树脂基复合材料的低温固化指固化温度低于1 0 0。C，且可以在自由状态如无压条件下进行高温后处理。虽为低温固化，但固化后复合材料的力学及耐热性能与高温固化相比没有明显差别。环氧树脂用低温固化剂很多，用于复合材料基体树脂使用的环氧树脂体系必须在室温下有很好的储存期以满足制备工艺的要求。故常见的低温固化剂因使环氧树脂体系室温下储存期短而不适于制造复合材料，不属于低温固化剂。复合材料中环氧树脂基体的低温固化主要指低温固化时树脂基体具有较
5、长的室温储存期，且低温固化环氧树脂基复合材料的各项性能与中高温固化相比相差不大H】。环氧树脂的固化温度主要取决于固化剂及环氧树脂反应活性，虽然环氧树脂的结构和性质对固化反应活性影响较大，但低温固化的关键在于所用的固化剂体系。因此，环氧树脂的低温固化工艺着重在研究满足室温储存期长而固化温度低的固化剂体系。2 环氧树脂低温固化剂的研究随着预浸料干法成型和湿法直接成型工艺的日趋完善，人们已研制出众多的低温固化环氧树脂配方体系。低温固化剂的关键在于固化剂、促进剂的选择和改性，在保证体系贮存期及其它各项性能的前提下改善其使用工艺性，并将固化温度降低至1 0 0 以下。这是科研工作者的努力方向哺】。研究和
6、开发微胶囊固化剂技术和潜伏性固化体系是解决环氧树脂低温固化和较长室温储存期矛盾的有效方法，也是环氧树脂基复合材料低温固化剂的当前主要发展方向HJ。2 1 微胶囊固化剂技术微胶囊固化剂技术指将固化剂用微胶囊技术包覆起来以阻止其与环氧树脂在室温下反应，提高环氧树脂及其预浸料的室温储存期，当加热到一定温度时，微胶囊破裂，释放出的固化剂与环氧树脂反周文英，等：环氧复合材料低温固化剂研究1 6 l应，凝胶、完成固化反应。采用乳化技术将固化剂用热塑性树脂包覆起来形成微胶囊，室温下隔绝固化剂与环氧树脂接触，达到固化温度时热塑性树脂膜溶解于环氧树脂而释放出固化剂，可同时解决室温储存稳定性、低温固化和韧性引。通
7、过多异氰酸酯处理胺与环氧树脂反应物固体颗粒可以改善固化剂的潜伏性。为了提高室温储存期，将多元胺与环氧树脂反应制备固化剂颗粒，再通过多异氰酸酯改性制得O 1 岬的固化剂颗粒，因多异氰酸酯与颗粒表面活性基团反应形成微胶囊薄膜，在环氧树脂中的分散性很好归J。选择不同熔点的固体物质作为包裹材料，通过“胶囊”的包装把使用前不宜接触环氧树脂的三氟化硼固化剂妥善“保管”起来。将三氟化硼制成微型胶囊通过囊壁阻断环氧树脂与三氟化硼的作用，从而制成单一组分产品且可稳定贮存，通过囊材熔点选择释放温度。在此温度下囊材放出三氟化硼固化剂，与环氧树脂混合，促使其快速固化，且可通过选择胶囊材料的粘性与分子链长，改善固化环氧
8、树脂的柔顺性。利用胶囊的不同熔点来选择热控释放温度，从而达到控制环氧树脂交联固化的目的。如中南民族大学开发成功的z H J l 型热控环氧树脂交联剂微型胶囊产品的热控温度为(7 0 5)，是一种白色粉剂，平均粒径5 5 0 岬，能与环氧树脂调和成真溶液，在室温条件下可保持1 0 0h 稳定不固化，而在7 0 3m i n 即可固化完全。微胶囊颗粒的尺寸一般需要在5v m 以下，目前较难制备该尺寸以下的微胶囊，由于颗粒较大，无法进入纤维间而均匀分散，无法制备高质量预浸料。这也是微胶囊面临的难题和将来的发展方向。2 2 潜伏性固化剂在室温下无活性或活性很低，而在热、光等外界刺激作用下释放活性物质，
9、快速完成固化反应【l 引。荷兰T N O 工业研究所将酮肟封闭的异氰酸酯与脂肪族环氧树脂结合起来，在1 0 0 下进行u V 辐射，此时封闭的异氰酸酯基团解封转化为功能体与环氧基团反应。该混合物在室温下性能稳定，接近1 0 0 时用u V 光辐照时，数分钟之内就能发生交联。低温潜伏性固化剂主要有改性咪唑、硼胺及硼胺络合物。2 2 1硼胺及硼胺络合物固化剂H 1(1)硼酸酯类硼胺络合物该类固化剂的特点是挥发性好、沸点较高、粘度低、与环氧树脂混溶性好、刺激性小、室温储存性长、固化物性能好、操作方便，缺点是吸潮水解，使用时须解决此缺陷。国内目前使用的牌号主要有9 0 1、9 0 2、9 0 3，它们
10、是含恶硼杂环的硼胺络合物。(2)胺一三氟化硼络合物及其盐类固化剂三氟化硼(B F 3)活性大，易潮解，室温下可快速固化环氧树脂，不宜单独作固化剂使用。将B B 和路易斯碱形成络合物后，反应活性降低，室温下与环氧树脂混合比较稳定，在较高温度下分解固化环氧树脂。常见的络合物有三氟化硼一单乙胺、三氟化硼一正丁胺、三氟化硼一卞胺、三氟化硼一氯苯胺、三氟化硼一二甲基苯胺。其中最具代表性的是三氟化硼一单乙胺，固化环氧树脂后材料的力学、耐热、电学性能优异，此外，还可作为共固化剂使用。2 2 2 改性咪唑固化剂咪唑是含有两个氮原子的五元环，一个氮原子构成叔胺，另一个氮原子构成仲胺，故咪唑类固化剂同时具有仲胺的
11、固化作用和叔胺的催化作用，叔氮原子使环氧基团发生阴离子聚合，活化能较低，约为7 0J t o o l。咪唑类固化剂是环氧树脂良好的固化剂，用量少，力学性能及工艺性好，固化温度低，主要缺点是活性过高而影响其使用H 1 0】。故它的改性主要针对延长其适用期而不影响固化温度和使用性能来进行，经过改性得到的咪唑衍生物具有极长的使用期，是目前低温固化环氧树脂的主要潜伏性固化剂。咪唑衍生物通常为带有庞大侧基的化合物，且一般为高熔点的固体粉末。庞大侧基的存在对咪唑的活性点(仲胺基和叔胺基)形成了空间位阻，使之具有了一定的潜伏性。这些衍生物的取代基包括三嗪环、长链烷基、苄基、氰乙基及取代咪唑的氯化物等。例如2
12、 一甲基咪唑的使用期为2 5h，l 一氰基-2 一乙基一4 一甲基咪唑的使用期为6d，而2 十七烷基咪唑的使用期可达4 0d【l。改性咪唑固化剂主要途径如下：(1)利用咪唑环上碳原子改性咪唑环上碳原子能发生羟甲基化反应，2 位碳原子取代咪唑和甲醛反应生成2 一羟甲基咪唑，还可以在4 或5 位碳原子上发生反应。l 位氮原子若无取代基，羟甲基化倾向于4 或5 位。咪唑经羟甲基化后，利用羟甲基的活性与其它化合物继续反应，可制得多种可设计性很强的改性咪唑固化剂，如2 一苯基一4 一甲基-5 一羟甲基咪唑、2 一苯基-4，5-二羟甲基咪1 6 22 0 0 6 年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集唑、
13、1 一氰乙基-2 一苯基4，5-(氰乙氧基甲基)咪唑等具有很好的发展前景。(2)利用咪唑环上3 位氮原子改性季铵化反应叔氦原子经季铵化反应而改性。合成的固化剂主要有1-十二基-2 一甲基-3 一苄基咪唑氯化物、l，3 一二苄基一2 一甲基咪唑氯化物。与金属离子形成配位络合物利用3 位氮原子与N i“、C u“、z n“、C d“、C 0 2+等金属离子反应形成的配位络合物固化剂具有室温储存期长、中等固化温度等特点。段可欣 1 2 1 以氯化镍和咪唑在碱性介质中反应制得镍基咪唑固化剂，用于环氧树脂固化，固化温度为9 0，其贮存稳定性比咪唑有很大提高，延长了环氧树脂的室温储存期，可作为长期使用的低
14、温固化环氧树脂的固化剂。文献 1 3 报道了一种咪唑和镧系过渡金属所形成的M(T H D)，一I M 络合物(M 为过渡金属离子如Y b、E u 等，T H D 为一种二酮化合物)。这些金属离子可以与咪唑形成在常温下稳定的络合物，并具有良好的潜伏性。咪唑用作固化剂时环氧树脂在1d 内即凝胶，而与Y b 形成的配位体在3 5d 后尚没有明显的反应。并且这种过渡金属元素在反应过程中参与到固化后的交联结构中形成螯合物，从而使固化物的力学性能和耐水性能均有很大程度的提高，玻璃化转变温度可达儿9。与有机酸中和成盐3 位氮原子碱性较强，可以中和异氰脲酸、偏苯三酸、乳酸、异辛酸等有机酸成盐。酸量多少决定着固
15、化剂的固化温度高低和适用期长短，酸量为咪唑量的5 0 一2 0 0。如异氰脲酸和2 一甲基咪唑中和而成的化合物固化环氧树脂时室温储存期为7 4 0d，固化温度为6 0 8 0。该类配合物的缺点是与环氧树脂体系的相容性不好，影响力学性能，须设法改进。(3)利用咪唑环上1 位氮原子改性 4 1 4 培1与异氰酸酯类化合物反应咪唑环上l 位氮原子上的氢活性大，可与异氰酸酯反应生成异氰酸酯改性咪唑固化剂，它与环氧树脂体系的室温储存期长，固化温度较低，发展前景很好。与不饱和化合物亲核加成反应用至少含一个被相邻吸电子基团如醛、酮、酯、酰胺、腈等活化的双键化合物如丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸类及环氧树脂乙
16、烯基酯树脂等与咪唑反应制得改性咪唑固化剂。这类改性固化剂较多，如l 一氰乙基-2 一甲基咪唑、l 一氰乙基-2 一异丙基咪唑、l 一腈乙基-2 苯基咪唑、1 腈乙基2-十一烷基咪唑等。与环氧树脂加成反应用单官能度环氧树脂涪陛稀释剂如丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、异辛基缩水甘油醚和双官能度环氧树脂如双酚A 环氧树脂与咪唑类化合物反应，得到的改性咪唑固化剂同环氧树脂间有良好的低温固化反应特性和室温储存性，是目前环氧树脂的主要低温固化剂之一。该类固化剂和其它固化剂配合使用时具有更好的效果。季铵化反应在碱性介质中，咪唑化合物的季铵化反应由3 位氮原子转移到l 位氮原子上，生成1 位氮烷基咪唑类化合物
17、，如l 苯基2 甲基咪唑。经常使用苄氯作为咪唑类季铵化试剂来制备环氧树脂固化剂。联合采用上述各改性方法制得的改性咪唑效果更佳。先使咪唑类化合物双键化，再与有机酸中和成盐，如1 一氰乙基-2 一甲基咪唑偏苯三酸盐、1 氰乙基2 一乙基一4 一甲基咪唑偏苯三酸盐、1 一氰乙基。2 苯基咪唑偏苯三酸盐等。将咪唑类化合物进行季铵化和叔氮原子季铵化，如1，3 一二苄基2-甲基咪唑氯化物。还可以将咪唑类化合物进行双键化合物加成和环上碳原子改性，如2 一苯基4，5 二羟甲基咪唑。2 2 3 其它低温固化剂对一些常规环氧树脂中高温固化剂进行化学改性，钝化其反应活性，降低反应温度也可制得低温型固化剂，用于环氧树
18、脂湿法缠绕成型及R T M 等工艺。东南化工研究所研制的w F B T 一4 0 及W F B T 一7 0 环氧树脂固化剂属于醚类改性催化型固化剂。该类固化剂韧性好，低毒，粘度低，与环氧树脂相容性好，加入环氧量的1 5 份时固化物能获得良好的力学性能。两体系在4 0 和7 0。C 下室温适用期达8h 以上，而超过4 0 和7 0 后则可较快凝胶和固化。李海东等9】利用w F B T 一4 0 为固化剂研究了一种适于以P E 为内胆的湿法缠绕水容器环氧树脂体系，该体系在室温下适用期长，在较低温度(5 5)下可固化，缠绕层力学性能优异，纤维强度转化率达8 5，非常适宜于低温湿法缠绕环氧树脂体系。
19、利用w F B T 一7 0 替代酸酐类固化剂来制备缠绕厚壁管道如反渗透膜壳可以大幅降低固化温度，减小高温固化残余内应力，极大地节约成本和缩短生产周期。周文英，等：环氧复合材料低温固化剂研究1 6 3谢瑞广等啪1 利用新型的液体芳香胺类固化剂二甲硫基甲苯二胺与4，4，一二胺基二苯甲烷(D D M)共混研制了一种用于湿法缠绕的火箭发射筒用低温固化环氧树脂体系。该环氧树脂体系较好地解决了适用期和高活性的矛盾，室温适用期长达1 0h 以上，而在接近1 0 0 时又具有很高的反应活性。浇铸体的综合性能较好，适合湿法缠绕火箭发射筒应用。苏祖君等瞠用自制改性液态芳香胺研制的一种低粘度次中温固化环氧树脂体系
20、，该体系的表观固化反应活化能为3 8 5 4k J m o l，反应级数为0 8 4，室温适用期为6h，固化工艺为7 0 2h+9 0 6h，综合性能优良，适于复合材料湿法缠绕成型。赵升龙等1 通过选择合适的促进剂及其用量，确定了低温固化环氧树脂胶膜S Y 一7 0 的固化体系。研制的胶膜可在7 5 下固化，1 2 0 后固化，并具有良好的力学性能，特别是强度与韧性较好，贮存期较长，还有较优异的耐老化性能和较好的批次稳定性能。陈铮等】研制出了一种用于航天某型号部件的低温固化环氧树脂体系。其基本组成由环氧树脂(T D E 一8 5)、端羧基液体丁腈橡胶增韧剂、氨基硼酸酯型潜伏性固化剂及咪唑和叔胺
21、类混合促进剂构成。研究表明，该体系室温贮存期不少于4d，1 0 0。C时固化1 2h 可得到较好的力学性能。段华军以环氧树脂(E 一4 4)为基体树脂、改性酸酐为固化剂，通过添加一种自制促进剂获得适于R T M 工艺的树脂体系。其室温下的初始粘度仅为0 0 8P a s。且适用期较长，固化温度为6 0，1 5 0 后处理。此外，聚酰胺类环氧树脂固化剂如6 5 1、6 5 0 等室温下也具有较长的适用期，固化温度很低，在某些情况下也可作为低温固化剂使用。3 结语当今，成本过高已成为复合材料进一步拓展应用领域的主要限制条件之一。由于成型过程中耗能低，不需要耐高温的辅助材料，低温固化环氧树脂体系作为
22、复合材料基体可有效地降低复合材料的成本，同时能减小材料的内应力，使复合材料的性能进一步改善。随着全球化的能源紧张，发展低温固化环氧树脂基复合材料成型工艺愈来愈具有重要意义。低温固化环氧树脂技术虽取得不少进展，然而目前环氧树脂用低温固化剂还存在不少问题，与高温固化体系相比，室温储存期不够长，固化产物的耐水性、湿热性能及力学性能有待改进。今后的发展主要应集中在改善固化产物的耐水性和耐湿热性能方面。以期达到高温固化产物的水平；同时发展新型的潜伏性固化剂来改善潜伏性；研究和开发潜伏期长、低毒、低成本、快速固化、综合力学、耐热性能良好的高效低温固化剂是环氧树脂基复合材料用低温固化剂未来的发展方向。参考文
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36、t e sC o m p a n y x i，蛐7 1 0 0 7 8)A B S T R A C TL o wt e m p e r a t u r ec u r i n g(L T C)w i t hc u r i n gt e m p e r a t u r ea p p r o x i m a t e l yb e l o w1 0 0 0 Cc a np r o d u c e se p o x yr e s i nc o m-p o s i t e sw i t hl l i g hd i m e n s i o n sa c c u r a c y 1 0 wc o s ta n
37、 dg o o dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e s T h eL T Ca g e n tw i t hl o n gp o tt i m ea tr o o mt e m p e r a t u r ei so fg r e a ti m p o r t a n c et ot h em a n u f a c t u r i n go fL T Ce p o x yc o m p o s i t e s n ep r e s e n tp a p e rp u t se m p h a s i so nI s e v e r a lL T Ca
38、g e n t s。s u c ha sc a p s u l eh a r d e n e r，l a t e n ta g e n t sa n do t h e rm o d i f i e dc u r i n ga g e n t s，a n dd i s c u s s e st h ep r o s p e c t sa n df u t u r ed e v e l o p m e n td i r e c t i o no fL T Ca g e n t s K E Y W O R D Se p o x yr e s i n，l o wt e m p e r a t u r
39、ec u r i n ga g e n t，p o tt i m ea tr o o mt e m p e r a t u r e，m o d i f i e di m i d a z o l e，c a p s u l eh a r d e n e r(上接第1 5 9 页)子没能很好地分散并引起团聚，未起到成核剂应有的成核效果，反而是引入了杂质，导致耐热温度下降，当加入量增多时起到成核效果，耐热温度提高。P P 是结晶聚合物，含有非晶部分，结晶部分的质量分数不同，P P 的耐热性的宏观表现不同睁J，结晶度低，耐热性也较差，因为随成核剂用量的增多，成核剂提供了大量的晶核，使得P P 结晶度增
40、加，晶粒细化，另一方面，试样的退火热处理也使P P 结晶更完善，减少了结晶缺陷，因而热变形温度呈上升趋势，这将极大地提高P P 的使用温度，扩大P P 的应用领域o3 结论(1)成核剂B 的加入使均聚P P 和共聚P P 的冲击性能都提高，拉伸性能都下降；(2)成核剂的表面用偶联剂处理是必要的，否则会因团聚和分散效果不好而对性能有较大影响；(3)成核剂B 可诱导a 晶型部分转变成p 晶型，但届晶型含量不大。参考文献1 祝景云，赵和英口晶型成核剂对P P 结晶行为及性能的影响合成树脂及塑料，2 0 0 4，2 1(5)：2 32 王浩江，庞纯，叶华等位和卢成核剂改性聚丙烯的研究合成材料老化与应用
41、，2 0 0 2。3 3(3)：1 33 季平，赵彦生，谢克昌成核剂对小本题聚丙烯结晶行为和性能的影响河北理工学院学报，2 0 0 4，2 6(4)：14 朱胜杰，陈占勋，等成核剂对聚丙烯力学性能的影响现代塑料加工应用，2 0 0 5，1 7(1)：5 55 黄兆阁，冯绍华，邱桂学成核剂对聚丙烯结晶形态和力学性能的影响塑料工业，2 0 0 3，3 1(5)：4 1环氧复合材料低温固化剂研究环氧复合材料低温固化剂研究作者：周文英，齐暑华，赵红振，刘乃亮，张溟涛作者单位：周文英,齐暑华,赵红振,刘乃亮(西北工业大学理学院应用化学系,西安,710072)，张溟涛(西安百衡伯仲复合材料公司,西安,71
42、0082)相似文献(9条)相似文献(9条)1.期刊论文 周文英.齐暑华.赵红振.刘乃亮.张溟涛.ZHOU Wen-ying.QI Shu-hua.ZHAO Hong-zhen.LIU Nai-liang.ZHANG Ming-tao 环氧复合材料低温固化剂研究进展-中国胶粘剂2007,16(1)低温固化(固化温度低于100)可获得高尺寸稳定性、低成本、力学性能优艮的环氧复合材料,室温储存期长的低温固化剂体系是低温固化环氧复合材料的关键.重点探讨了微胶囊型、潜伏性以及其它改性环氧低温固化剂,展望了其未来前景及发展方向.2.期刊论文 孙国良.刘治猛.刘煜平.钟赤锋.贾德民.Sun Guoliang
43、.Liu Zhimeng.Liu Yuping.Zhong Chifeng.JiaDemin 有机脲类低温固化剂的合成及其在环氧粉末涂料中的应用-涂料工业2009,39(6)合成了一种适用于环氧粉末涂料的有机脲类低温固化剂(甲苯-2,4-二N,N-二甲氨基丙脲),并对环氧粉末涂料的生产工艺进行改进,使环氧粉末涂料在低温下实现快速固化.同时对所合成的环氧粉末涂料组分的固化剂用量、涂膜的物理机械性能及耐化学品性能等进行了研究探讨.3.期刊论文 李明轩.胡高平.肖卫东 环氧树脂低温固化剂在建筑胶黏剂中的应用-胶体与聚合物2004,22(2)用抗压强度、剪切强度、不同温度下的固化时间研究环氧树脂低温固
44、化剂的性能,从多种固化剂中选择适合需要的品种,配成建筑胶黏剂解决环氧树脂低温固化难的问题.随着温度的进一步降低,环氧树脂的固化更趋缓慢.4.期刊论文 祝宝英.胡中.庄振宇.张汉青.朱柯 非离子水性环氧低温固化剂的制备及固化研究-涂料工业2009,39(12)采用聚乙二醇二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂、脂肪族多胺或芳香族多胺合成了非离子型低温干固化水性环氧同化剂.研究了采用不同种类的多胺制备的固化剂、聚乙二醇二缩水甘油醚含量对固化剂外观、稳定性及固化性能的影响,研究了水性环氧体系的成膜过程及其活化期,讨论了不同的环氧/胺氢固化比例对最终固化性能的影响.5.期刊论文 张翠红.宫晋英.张鑫 环氧树脂
45、低温固化剂的合成及性能研究-化学建材2006,22(3)对硫脲改性多胺(二乙烯三胺)固化剂固化环氧树脂进行了系统研究,分析了合成反应时间、合成反应温度和合成单体配料比对固化剂性能的影响,并进一步考察了固化剂与环氧树脂的最佳掺量比.实验结果表明:反应时间为3 h,反应温度为130,二乙烯三胺与硫脲的摩尔比为1.6时,合成的固化剂以1:5加入环氧树脂中能在-10的低温环境下10h内快速固化环氧树脂,有效提高固化体系在低温下的固化能力.6.期刊论文 张新涛.郑耀臣.孙生霞.ZHANG Xintao.ZHANG Yaochen.SUN Shengxia 低温固化环氧建筑结构胶的研制-新型建筑材料200
46、7,34(10)采用异氟尔酮二胺(IPDA)、硫脲等为主要原材料,制备了一种新型低温固化环氧树脂固化剂.与环氧E-51配合,得到了低温固化环氧建筑结构胶.表征了改性固化剂的化学结构,测试了低温建筑结构胶的固化特征及其拉伸性能.结果表明,改性胺固化剂的合成温度为140,试样m(环氧树脂E-51)m(改性固化剂)=11,在(-53)时的凝胶时间为10.6 min,反应活化能Ea为34.08 lJ/mol,固化样条的拉伸强度为19 MPa.室温固化24 h,胶粘剂邵氏硬度可达74.7.期刊论文 黄月文.刘伟区.HUANG Yuewen.LIU Weiqu 低温潮湿或水下固化改性环氧胶-新型建筑材料2
47、006(6)通过对脂肪胺的羟甲基化和Mannich碱反应改性并与催化剂复配,研制了一种能低温较快固化的环氧树脂体系.采用活性稀释剂和无机碱性填料,可使低成本的糠叉丙酮改性环氧胶能在低温(05)固化,并且在潮湿或水下环境中具有较高的粘接强度和抗压强度,加入适当的有机硅可使其具有较低的吸水性.8.期刊论文 李绍民.LI Shao-min 环氧树脂固化剂T31色泽改善的研究-矿冶2000,9(3)T31固化剂是一种较为理想的环氧树脂低温固化剂,用途广泛.通过科学分析和试验研究,找出T31固化剂在生产和贮存过程中色泽加深的原因,提出了解决的办法和防范措施,使北京矿冶研究总院研制的百通牌T31固化剂赢得
48、了市场.9.学位论文 陈江华 环氧树脂减摩耐磨复合材料涂层的工艺与性能研究 2008 本论文以提高环氧树脂涂层的耐磨性为目标，以改性的纳米A12O3粒子、短碳纤维和二硫化钼为填料，研究了不同填料对涂层耐磨性的影响，同时对复合材料的其它性能如热分解性能、弯曲性能以及涂层的硬度和粗糙度等进行了分析，对其摩擦磨损机理进行了初步探讨。为了改善纳米粒子在环氧树脂基体中的分散性，提高无机粒子与基体的界面结合力，选择了硅烷偶联剂KH550和KH570分别对粒子表面进行改性。在固化程序下，KH550改性的粒子表面的一NH2基团能与环氧基团进行反应，增强粒子与基体之间的界面粘结；而KH570改性的粒子则因不能与
49、环氧树脂基体反应，并且改性后粒子的纳米效应减弱，导致效果反而不如未改性的纳米粒子。本论文系统研究了各种聚合条件(加料顺序、偶联剂加入量、反应时间)对改性效果的影响。TGA测试表明获得了不同接枝率的改性粒子。对改性粒子进行的TGA测试以及FTIR测试证明了KH550改性的纳米粒子能够与环氧树脂发生反应，而KH570改性的纳米粒子不能发生反应。通过引入一个新的参数a=实际最终残余物的量不产生影响时的理论最终残余的量，分析了粒子对环氧树脂复合材料热分解过程中的作用，结果表明：加入未改性的纳米粒子或KH550改性后的纳米粒子，有利于体系在热分解过程中的成碳过程；而KH570改性的纳米粒子不利于复合材料
50、在热分解过程中的成碳过程。结合粒子对复合材料其它方面性能的影响，分析了不同粒子对复合材料热分解过程中的影响的可能原因。涂层的摩擦磨损性能研究表明，在环氧树脂中加入纳米A12O3粒子或KH550改性A12O3粒子后，粒子的存在提高了硬度，抑制了裂纹的发展，减轻了材料的破坏；由于KH570改性的A12O3粒子在基体中的分散性以及界面作用较差，所以含量提高时，耐磨性变差；在添加A12O3粒子填充体系摩擦过程中，在表面形成片层结构，有效降低了材料的磨损量：增加纳米A12O3粒子或KH550改性A12O3粒子的填充量，复合体系磨损量变化较小。在填充KH550改性A12O3粒子的体系中加入短碳纤维后，环氧