一、MDI/有機硅預聚體改性環氧樹脂的研究
(一)引言
環氧樹脂是一種優良的高分子材料,不僅對多種基材都有高的粘結力,還具有高拉伸強度和模量、低固化收縮率、良好的耐潮氣性、耐化學藥品性及電絕緣性、易加工成型等諸多優點。隨著環氧樹脂應用范圍的擴大,目前對其耐熱性的要求越來越高。據中國環氧網(中國環氧樹脂行業在線)www.epoxy-e.cn介紹,用有機硅樹脂對環氧樹脂進行改性以提高其耐熱性是目前采用的最重要的方法之一,國內外在這方面已經作了很多的研究。有機硅對環氧類樹脂的改性分為物理改性和化學改性。由于分子結構上的原因,有機硅樹脂與環氧類樹脂物理共混時,相容性不是很好,一般情況下都是利用有機硅樹脂中的羥基、氨基、烷氧基與環氧類樹脂中的羥基進行縮聚反應,實現有機硅樹脂對環氧類樹脂的化學改性。
但是這些反應要求有一定的溫度,或反應產物中有水等副產物生成。異氰酸酯是生產聚氨酯的主要原料,與羥基可在常溫下反應,而且無副產物產生,因此中國環氧網(中國環氧樹脂行業在線)www.epoxy-e.cn專家,以4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與雙羥基聚甲基苯基硅氧烷為主要原料制得-NCO封端的預聚體,再與環氧樹脂分子結構中的羥基反應,實現有機硅對環氧樹脂的化學改性,達到提高其耐熱性的目的。同時聚有機硅氧烷一熱固性聚氨酯在樹脂基體中形成硬段微區結構,可提高材料的玻璃化溫度。
據中國環氧網(中國環氧樹脂行業在線)www.epoxy-e.cn介紹,Chiu.H.T.等人研究了液態硅橡膠、聚氨酯、環氧樹脂三元共混體系的聚集態結構和力學性能。李永清等人以甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇為主要原料制得-NCO封端的預聚體,按一定比例和環氧樹脂E-51混合均勻,再與氨基聚硅氧烷反應,所得的產物具有很低的表面能和良好的綜合陛能。但是國內外還未見有關有機硅,聚氨酯/環氧體系耐熱性和耐蝕性的報道。另外有機硅對基材的粘結力較差,本文除了研究MDI/有機硅/環氧樹脂縮聚產物的耐熱性以及其涂層的耐蝕性能之外,還考察了有機硅含量對涂層粘結性能的影響。
(二)實驗部分
1、試劑和儀器
E-12型雙酚A環氧樹脂,環氧值0.09~0.14;4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI);雙羥基聚甲基苯基硅氧烷(化學純);氨基樹脂(分析純);熱失重分析測試儀,PyrisDiamondTG/DTA,PE公司;阻抗測試儀,EG&GPARC283電化學綜合測試系統;QFZⅡ附著力實驗儀,天津實驗材料廠。