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新型耐热环氧树脂

作者:  发布时间:2019/6/1 10:11:58  点击率:23009

    双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)是环氧树脂中最重要的一种,它具有流动性好,力学性能高,价格低等优点,但耐热性较差Tg<120℃,为了提高环氧树脂的耐热性,近年来合成了许多新型的环氧树脂。耐热性的环氧树脂品种主要是那些具有耐热骨架或可提高交联密度的多官能环氧树脂。

    1、二缩水甘油醚型 
    a,a’-双(4一羟基苯)—对一二异丙基苯二缩水甘油醚(DGEIB):无色粘稠液体,环氧当量240~255g/mol。
    双酚S二缩水甘油醚(DGEBS):熔点75℃,环氧当量305g/mol,热膨胀系数低,原因是固化物中砜基自身间的相互作用,以及砜基与羟基之间生成氢键,束缚了分子间的滑动。
    酚酞环氧树脂(DGEPP),白色黏稠树脂,环氧当量260 g/mol。
    9,9’-双(4-羟基苯)芴二缩水甘油醚(DGEBF):熔点132℃,环氧当量305g/mol,此树脂用苯六酸三酐或DDM固化后,生成热和热氧化非常稳定的材料。
    二氯双酚基芴二缩水甘油醚(DGEBF-DiCl):熔点198℃,环氧当量270g/mol,与DGEBA以1:1混合后,用DDS固化后树脂体系的Tg为187℃。
    双酚基蒽酮二缩水甘油醚(DGEA):熔点163℃,环氧当量343g/mo1。

    2、多官能缩水甘油醚型
    双酚A酚醛型环氧:熔点65℃,环氧当量20lg/mol,与传统酚醛树脂相比,不仅固化物的耐热性更高,和DDS固化后,Tg达224℃,并具有良好的综合平衡性能。
    萘环酚醛型环氧:熔点110-115℃,环氧当量240~275g/mol,由于引入疏水性的萘环骨架,不仅耐热,且熔融黏度低,吸水率小,粘合力优异。配合DDS固化后,Tg高达300℃。
    二苯甲酮型环氧(BPTGE):环氧当量143g/mo1,是一个耐热并具有韧性的四缩水甘油醚树脂,与DDS固化后,Tg达260℃。
    四苯乙烯四缩水甘油醚(E-1031s):熔点92℃,环氧当量196g/mo1,和DDS固化后,Tg达235℃。

    3、缩水甘油胺型
    4,4’-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺(TGDDM):环氧当量l17~134g/mol,TGDDM/DDS树脂体系由于高的强度/质量比而普遍用于宇航复合材料。最高玻璃化温度约为240℃。
    二异丙叉苯撑型四缩水甘油胺(TGBAP):熔点50℃,环氧当量150-170g/mol。
    四甲基异丙叉苯撑四缩水甘油胺(TGMBAP):熔点65℃,环氧当量185-205g/mol。
    缩水甘油胺型环氧树脂目前是高性能复合材料常用的树脂基体,TGDDM尽管耐热性较高,但由于其中N原子的存在,使固化物的耐湿热性较差。为此,开发了改性的TGBAP和TGMBAP,由于它们在结构中分子链延长,使树脂中亲水性的N原子的含量降低,耐湿热性能提高,其性能见下表。 

树脂类型TGDDMTGBAPTGBAP TGMBAP芴型环氧 
树脂用量100100100100100
固化剂HPT-106153.8
固化剂HPT-106253.2
固化剂DDS49.4 41.524.3
Tg/℃ 246249241239290
吸水率(1)(%)5.73.62.11.42.8



干态强度/Mpa138140140130124
模量/Gpa 3.93.93.43.43.3
湿态强度(2)/Mpa75.890979089.6
模量(2)/Mpa2.53.02.93.23.0
    (1)为沸水浸泡48h。
    (2)为93℃水浸14天。

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