柔韧性环氧树脂体系的配方设计
环氧增韧
柔韧性环氧树脂体系的配方设计、性能、制备与应用(一)2004-6-10摘要：介绍实现环氧树脂配方体系柔性化的几种方法，比较了各自的优缺点，重点介绍缩水甘油醚型柔韧性环氧树脂的品种、合成、性能、特点与应用。
关键词：环氧树脂柔韧性缩水甘油在环氧树脂配方设计中，人们采用由双酚A环氧树脂与常规固化剂(胺类、酸酐类)构成的配方体系,在许多使用场合往往会碰到脆性过高、易于开裂问题。
如浇注制品因脆性过大、延伸率低,导致产品开裂报废;作为涂料胶粘剂使用时，因刚性大、延伸率低，导致接合面剥离强度低，直接影响其使用效果。
解决上述问题行之有效的手段是使环氧树脂柔性化或是使整个配方体系柔性化。
通过降低交联密度，在固化产物的分子结构中引入柔性链段，或简单地添加惰性小分子物质使固化物刚性下降，通过降低固化物玻璃化温度、增加延伸率来实现配方体系柔性化。
虽然这种办法对固化物耐热性与模量有所降低，但在许多场合，这方面的要求并不高，因此，配方体系柔性化是解决脆性开裂问题的有效方法。
实现环氧树脂体系柔性化的方法主要有物理添加法与化学改性法，或二者的结合。
物理添加法主要是加入增韧剂或增塑剂，化学改性既可对固化剂也可对环氧树脂进行改性，而以后者效果较好。
1、添加增韧剂或增塑剂添加增韧剂或增塑剂的优点是价格低，在以前的许多涂料、胶粘剂、浇注料配方中都有采用。
采用最多的增塑剂是邻苯二甲酸酯类。
这类增塑剂虽然可增加韧性,但因为它们本身不参与固化反应，因而易于析出与迁移,可被溶剂溶出；其小分子的存在，将给制品的电性能与耐化学性能带来影响。
此外，由于增塑剂未参与大分子网络的形成，因而对固化物抗冲强度提高不明显，而对热变形温度有较大下降。
另一类分子中带羟基与醚键的长脂肪链增韧剂，由于其分子量较大，因此可起到较好的增柔作用。
其端羟基可参与固化反应，也可称之为活性增韧剂。
但这种活性增韧剂的羟基与环氧基的反应活性远比胺类固化剂低，因而在胺类固化剂体系中很难起到活性增韧作用，而基本是物理混合。
环氧树脂胶水配方
环氧树脂胶水配方一、环氧树脂的基本性质和应用环氧树脂是一种高分子聚合物，其分子结构中含有环氧基团，具有良好的粘附性、耐腐蚀、耐热、绝缘等特性。
广泛应用于建筑、电子、航空航天、汽车、船舶等领域。
二、配方组成及比例1.活性环氧树脂：通常选用双酚A型环氧树脂，如E-44、E-51等。
根据需要选择不同粘度的环氧树脂，以满足不同的应用要求。
2.固化剂：常用的固化剂有胺类、酸酐类等。
胺类固化剂如乙二胺、三乙烯四胺等，酸酐类固化剂如顺丁烯二酸酐等。
根据需要选择合适的固化剂及其用量。
3.增韧剂：为提高环氧树脂胶水的柔韧性，可加入增韧剂，如苯二甲酸酯、丁腈橡胶等。
增韧剂的用量根据需要进行调整。
4.其他添加剂：如稀释剂、促进剂、颜料等，可根据需要适量添加。
三、胶水的制作过程及注意事项1.按照配方比例称取各组分；2.将环氧树脂加热至适当温度，使其充分熔化；3.加入增韧剂、稀释剂等添加剂，搅拌均匀；4.加入固化剂，迅速搅拌，使其混合均匀；5.根据需要加入颜料或其他添加剂；6.将胶水进行脱泡处理；7.将处理后的胶水装入干净的容器中，密封保存。
注意事项：1.在制作过程中，应保持清洁，避免杂质混入；2.注意各组分的添加顺序，并确保搅拌均匀；3.密封保存，防止胶水表面结皮；4.使用前检查胶水的状态，如有异常及时处理。
四、环氧树脂胶水的应用领域和特点1.建筑领域：环氧树脂胶水具有高粘附力、耐久性好、抗腐蚀等优点，适用于钢筋、水泥等材料的粘接。
2.电子领域：环氧树脂胶水具有良好的绝缘性能和电气特性，适用于电子元件的粘接和封装。
高韧性环氧基体树脂的制备与性能
Fig． 2 Effects of DGEBF on curing of epoxy systems
可以看出，环氧体系的固化峰值温度在 240℃ 左 右，高于 TGDDM /4，4' － DDS 体系( 224℃［20］) 。这主
T2567—2008，在 Instron 3365 型万能试验机上进行。 要是由于 6FBAB 分子结构中的—CF3 具有较强的电 流变测试采用 TA 公司的 AR2000 型流变仪，采用平 负性，使得氨基的电子云密度降低，降低了其反应活
陈伟明等人采用 TDE － 85 和 1，4 － 双［( 4 － 氨
基 － 2 － 三氟甲基) 苯氧基］苯( 6FAPB) 对 TGDDM / 4，4' － DDS 体系进行了增韧研究［12 － 14］。Hodgkin 等 人考察了商业化宇航级环氧碳纤维复合材料 8552 / IM7 的结构与热老化行为的关系［15 。 － 16］
关键词 环氧树脂，增韧，含氟二胺，热性能，力学性能
Preparation and Properties of Novel Epoxy Matrix Resins With High Toughness
Shen Dengxiong Song Tao Liu Jingang Yang Shiyong
( Laboratory of Advanced Polymer Material，Institute of Chemistry，Chinese Academic of Sciences，Beijing 100190)
量的影响曲线，表 1 给出了环氧体系的流变数据。
图 4 双酚 F 用量对树脂流变行为的影响 Fig． 4 Effects of 8220 on rheological behavior of epoxy resins
高柔韧性环氧树脂底漆的制备
１ ． １主要 原 材 料 实验所有材料如表 ｌ 所 示 １ ． ２实验 仪 器
按 照 配 方 ．加 入 溶 剂 ，在 搅 拌 状 态 下 加 入 固化 剂 。 用
Ｓ Ｅ Ｍ 多功能分散机分 散均匀后加 入促进剂 ． 制 得 环 氧 树 脂
１ 实 验 部 分
１ ３ ２ ７固化 剂
二 甲 苯
广州 邦 和 化 学 有 限 公 司
工业级 工 业 级 工 业 级
异丁醇 醋 酸 乙 酯 流 平 剂
毕 克 化 学
按 照 配 方 ．先 加 入 溶 剂 。在 搅 拌 状 态 下 加 入 树 脂 。 用 Ｓ Ｅ Ｍ 多功能分散机分 散均匀后加 人流平剂 ． 制 得 环 氧 树 脂 底 漆 甲组 分
城 市 是 人 类 文 明 的标 志 。 是人们经济 、 政 治 和社 会 生 活 的 中 心 。城 市 化 的程 度 是 衡 量 一 个 国家 和地 区经 济 、 社会 、 文化 、 科 技 水 平 的重 要 标 志 ． 也是 衡 量 国 家 和地 区社 会 组 织 程 度 和 管 理水 平 的 重要 标 志 随着 城 市 化 进 程 的加 速 ． 工 业 的不断发展 ， 外墙涂 料的应用越来 越广泛 ， 但是涂 料开裂 、 剥落 、 起 皮 等 等 越 来 越 多 的 问题 也 随 之 而 来 。 本 文 着 力 于 研 究 一 种 很 好 的 底 涂 产 品 来解 决 或 者 避 免 这 些 问 题 的 出 现
表 １
原
实 验 用 原 材 料 及 生 产 厂 家
料 生 产 厂 家
８ ２ ８环氧树脂 ６ １ ０ １环 氧 树 脂
６ ５ ０固 化 剂 Ｔ ３ １固化 剂 Ｈｌ １ ３固 化 剂 Ｄ０ １ １ ５固 化 剂
环氧树脂胶配方分析及配制方法
环氧树脂胶配方分析及配制方法一、环氧树脂胶的配方分析：1.主剂（环氧树脂）：主剂是环氧树脂胶中的主要成分，它具有良好的粘接性能和化学稳定性。
主剂的选择应根据具体的应用要求，包括胶接材料的种类、环境条件等因素。
常见的主剂有双酚A型环氧树脂、双酚F 型环氧树脂等。
2.固化剂：固化剂是环氧树脂胶中用来与主剂反应形成交联结构的成分。
固化剂的选择应与主剂相配套，以确保能够获得理想的固化效果。
常见的固化剂有胺类、酸酐类、酸酐酰胺类等。
3.增塑剂：增塑剂可以调节环氧树脂胶的固化速度和粘度，提高其可加工性。
常见的增塑剂有酸酐类、脂肪酸酯类等。
4.助剂：助剂可用于调节环氧树脂胶的性能，如增强其耐热、耐候性等。
常见的助剂有防老化剂、稳定剂等。
5.填料：填料可以提高环氧树脂胶的强度、刚度和耐磨性。
常见的填料有玻璃纤维、硅酸盐等。
二、环氧树脂胶的配制方法：1.按照配方确定所需原材料的种类和比例，并进行精确计量。
2.将主剂（环氧树脂）和固化剂充分搅拌均匀，加入适当的溶剂调整粘度。
3.若需要添加增塑剂、助剂和填料，可以先将它们分别与溶剂混合，再加入主剂和固化剂中。
4.搅拌均匀后，将混合后的胶料在搅拌机中进行充分搅拌，以使其各个组分充分混合，消除空气泡。
5.混合胶料宜放置片刻，以使其脱气，然后进行后续加工，如浇注、涂覆等。
6.混合胶料的固化需要一定的时间，具体的固化时间可以通过实验或参考相关技术指标进行确定。
7.在固化过程中，应根据具体要求控制温度和湿度，以确保胶料能够充分固化。
以上是环氧树脂胶的一般配制方法，具体的配制步骤和条件可根据实际需求进行调整。
总结：环氧树脂胶的配方分析及配制方法是胶粘剂生产过程中的重要环节。
合理的配方和精确的配制方法可以保证环氧树脂胶的性能和质量，提高其在各个领域的应用效果。
因此，在配制环氧树脂胶时应仔细选择原材料，并按照规定的配方和配制步骤进行操作，以获得理想的胶粘剂产品。
环氧树脂胶的配方比例
环氧树脂胶的配方比例环氧树脂胶是一种通用胶粘剂，可以应用于装饰、木工、建筑、汽修等工业。
环氧树脂胶的优点包括低温粘接、耐腐蚀、耐水解、具有良好的机械性能和耐撞击性。
此外，环氧树脂胶在如何配制方面也是非常关键的，它的配方也不尽相同。
根据不同的要求，环氧树脂胶的配方比例可能会有所不同，下面介绍几种常见的环氧树脂胶配方比例：一、硬质环氧树脂胶配方比例：1.环氧树脂：20-25份；2.固化剂：3%-4%；3.填料：加入30-50份，以确保胶体改善扩散性；4.助剂：2-3份，可以延长固化时间；5.膨胀剂：2-3份，一般采用粉末状，旨在减少缝隙。
二、柔性环氧树脂胶配方比例：1.环氧树脂：30-40份；2.固化剂：3%-4%；3.填料：25-45份，以改善粘接胶的流动性；4.溶剂：3-5份，以降低胶水黏度；5.脂肪醇：2-3份，有助于改善胶水的密度和稠度；6.光泽剂：1-2份，以增加表面光泽，减少表面起皱。
三、抗腐蚀环氧树脂胶配方比例：1.环氧树脂：35-50份；2.固化剂：4-5%；3.抗老化剂：2-3份，以阻止老化和缩短固化时间；4.湿存稳剂或精制环氧树脂：3-4份，可提高附着力，有利于耐久性；5.溶剂：4-8份，有助于改善流动性和可控制的固化时间。
四、耐低温环氧树脂胶配方比例：1.环氧树脂：40-50份；2.固化剂：5-7%以上；3.填料：20-40份，以降低固化温度；4.阻增剂：2-3份，用于减少固化过程中的收缩；5.分散剂：2-3份，用于减少流变性；6.助剂：2-3份，可有效抵抗高低温。
总之，环氧树脂胶的配方比例因具体应用条件的不同而不尽相同，在配制时也应注意选择恰当的配料及配比，以最大程度地提升产品性能及使用效果，确保环氧树脂胶产品能够满足不同应用要求。
柔韧性环氧树脂体系的配方设计
双酚 A 环氧树脂（份） CTBN（份） 拉伸强度 Mpa 拉伸弹性模量 Gpa 延伸率% 冲击强度(Gardner)J 热变形温度℃ 断裂能 KJ/m2
100 0 65.9 2.8 4.8 5.7 80 0.175
100 5 62.8 2.5 46 7.9 76 2.63
100 10 58.4 2.3 6.2 7.7 74 3.33
此外，引入柔韧性脂肪链结构对普通胺类固化剂进行改性，也可使固化剂的柔性增加。如利用长碳 链脂肪酸或酯与胺类反应形成聚酰胺，利用长碳链脂肪族缩水甘油醚（酯）型环氧化物与胺类反应，形 成各种改性胺类固化剂，均可形成柔韧性的固化产物。 3. 弹性体增韧环氧树脂 利用弹性体增韧环氧树脂的工作早在上世纪 60 年代就已进行,其增韧原理可用经典的海岛结构理论 解释。根据弹性体海岛结构在树脂分散相的形成先后不同，可分为添加法与原位生成法。所采用的弹性 体主要有丁腈橡胶，近年来，除丁腈橡胶外，聚氨酯、有机硅、聚丙烯酸酯等弹性体都有采用。 研究较早、最引人注目的是端羧基丁腈橡胶（CTBN）增韧环氧树脂，所采用的聚合物中丙烯腈含量 从 0-26%，溶解度参数 8.4-9.4，数均分子量 3400-4000，平均官能度 1.8-2.3。制备丁腈橡胶增韧环氧 树脂的方法有添加法与预反应法。添加法中，CTBN 用作环氧树脂的酸固化剂。研究发现，橡胶中丁二烯 与丙烯腈的比列、固化条件、固化剂种类对橡胶相的分离都有影响，达到好的增韧效果，既要求在未固 化前橡胶与环氧树脂良好混溶，又要求在固化后能析出橡胶相，产生微观相分离。因此，原材料与制备 条件的微细变化，都将影响到海岛结构橡胶增韧环氧树脂的制备稳定性。效果较好的是预反应法，即先 将丁腈橡胶在催化剂作用下与环氧树脂加成反应，然后以更多的环氧树脂稀释以获得所需浓度、储存稳 定的改性环氧树脂。通常，这种预聚物中环氧树脂与 CTBN 摩尔比为 8-10，CTBN 先与催化剂（三苯基磷 及季磷盐与位阻胺）反应形成羧酸盐，然后快速与环氧树脂反应，形成橡胶含量约 55%的预聚体，然后 以同种或不同种环氧树脂稀释至所需橡胶含量，最终产物的性质可通过变化橡胶相与环氧树脂而改变。 CTBN 的选择取决于相容性与官能度，CTBN 与双酚 A 环氧树脂相容性随丙烯腈含量增加而增加，不同含 量 CTBN 对增韧结果的影响如表 3，最好增韧作用 CTBN 含量在 12-18%。除了端羧基丁腈橡胶外,端羟基、 端胺基、端乙烯基丁腈橡胶增韧，近年也有报道。这些增韧环氧树脂除用于结构胶粘剂外，在环氧树脂 涂料、密封胶、复合材料等方面也得到了应用。 表 3.不同水平 CTBN 对增韧结果的影响
环氧地坪漆配方技术
环氧地坪漆配方技术一、前言环氧地坪漆是一种高性能的涂料，具有优异的耐磨、耐腐蚀、防尘、防潮等特性。
在工业厂房、车间、商业场所等地方广泛应用。
本文将详细介绍环氧地坪漆的配方技术。
二、原材料1.环氧树脂：是环氧地坪漆的主要成分，具有优异的耐磨性和耐化学腐蚀性。
2.固化剂：用于与环氧树脂反应，使其形成硬质涂层。
3.溶剂：用于调节涂料粘度和干燥速度。
4.填充剂：用于增加涂层厚度和硬度，改善表面平整度。
5.颜料：用于调色和美化效果。
6.助剂：如消泡剂、流平剂等，用于改善涂装性能。
三、配方设计1.基础配方：（1）环氧树脂：100份（2）固化剂：60份（3）溶剂：30-50份（4）填充剂：150-200份（5）颜料：适量（6）助剂：适量2.根据需求进行调整：（1）增加环氧树脂的用量，可以提高涂层的硬度和耐磨性。
（2）增加固化剂的用量，可以缩短涂层干燥时间。
（3）增加溶剂的用量，可以降低涂料粘度，提高流动性。
（4）增加填充剂的用量，可以增加涂层厚度和硬度。
（5）根据需要调整颜料的种类和用量，以达到所需颜色和美观效果。
四、生产工艺1.将环氧树脂、固化剂、溶剂等原材料按配方比例称重，并搅拌均匀。
2.逐步加入填充剂，并继续搅拌均匀。
3.加入颜料并彻底混合均匀。
4.添加助剂，并继续搅拌至无明显气泡出现。
5.将混合好的涂料过滤后即可使用。
6.在地面清洁干净后，使用滚筒或刮板等工具将涂料均匀地涂抹在地面上，并在规定时间内完成整个涂装过程。
五、注意事项1.在配方设计中要根据不同需求进行调整，以达到最佳涂装效果。
2.在生产过程中要严格按照配方比例称重，并将原材料充分搅拌均匀，避免出现未反应或反应不完全的情况。
3.在使用涂料时要注意安全，如佩戴防护手套、口罩等，避免吸入涂料气味和接触皮肤。
4.在地面清洁干净后，要确保地面无油污和杂物等，以保证涂层附着力和平整度。
5.在涂装过程中要注意控制涂层厚度和干燥时间，以达到最佳效果。
六、总结环氧地坪漆是一种高性能的涂料，在工业厂房、车间、商业场所等地方广泛应用。
环氧树脂与各种填料的配制方法是什么
环氧树脂与各种填料的配制方法是什么环氧树脂是一种很常见的高性能材料，树脂的耐腐蚀性和机械强度都很好。
而且环氧树脂有很好的自流平性，表面光滑而又美观，因此在建筑、汽车、航空等许多领域都有广泛的应用。
尽管环氧树脂有许多优点，但是在实际使用中，单纯的环氧树脂往往不能够满足所有的需求，因此需要进行填料的配制，来增加树脂的某些特性，比如强度、耐磨性和导电性等。
下面，我就来详细介绍一下环氧树脂与各种填料的配制方法。
一、环氧树脂填料环氧树脂的填料主要分为无机和有机两类，其中无机填料包括硅酸钙、白云石、硅灰石、轻质氧化铝等，而有机填料主要是指碳酸钙、碳酸镁等。
这些填料都是较为常用的，但是在进行配制时需要注意一些问题。
1.硅酸钙的使用硅酸钙是一种很好的填料，可以让环氧树脂具有很好的硬度和耐磨性，但是在进行填料配制时需要注意：首先，硅酸钙应该先浸泡在环氧树脂中，以达到更好的分散效果。
最好在7-8pH范围内取得更好的效果。
其次，硅酸钙需要在搅拌好之后充分脱气，以避免气泡产生。
2.碳酸钙的使用碳酸钙是一种大类同颗粒的填料，可以增加环氧树脂的硬度和强度。
在进行填料配制时，应该先用搅拌器把碳酸钙充分搅拌和分散，然后将环氧树脂加入，继续搅拌，直到填料和树脂充分混合即可。
二、金属填料金属填料主要是指铜、铝、镍等金属颗粒，它们可以增加环氧树脂的导电性和耐腐蚀性。
在进行填料配制时，需要注意以下几点：1.金属填料需要充分分散金属颗粒容易产生聚集，因此需要先将金属颗粒和少量稀释剂充分混合，让其充分分散，然后再将其加入环氧树脂中，达到最佳效果。
2.金属填料需要应施加保护性层金属颗粒在环氧树脂中容易被氧化、腐蚀等现象的侵蚀，因此需要加入保护性层以延长其使用寿命。
三、纤维和微球填料1.纤维填料纤维填料主要是指玻璃纤维、碳纤维等，可以增加环氧树脂的强度和刚性。
在进行填料配制时，需要先将纤维切成所需的长度，再与环氧树脂搅拌，搅拌时要注意以避免纤维的断裂。
环氧树脂材料柔韧性的应用
环氧树脂材料柔韧性的应用
涂料领域采用柔韧性环氧树脂，可提高涂膜的附着力，增加抗冲强度。
在以往的环氧树脂涂料配方设计中，为了增加涂膜的韧性，不得不使用高分子量环氧树脂，但这种环氧树脂粘度高，加工工艺性差，作成涂料必须加入大量溶剂，不仅使成本增加而且造成环境污染。
如采用脂肪族缩水甘油醚型柔韧性环氧树脂，不仅可提高韧性，而且其本身粘度低，可与低分子量双酚A环氧树脂一起使用，作成无溶剂环氧涂料。
在建筑领域，如粘贴瓷砖，建筑物裂缝修补，屋面防漏，弹性地坪材料等方面，柔韧性环氧树脂更能发挥其独特作用。
柔韧性环氧树脂应用于传统的环氧树脂应用领域，可使产品性能大大提高。
在电工绝缘方面，柔韧性环氧树脂用于电工绝缘浇注料，有助于解决长期困扰变压器、互感器、电抗器、开关等电气产品制造过程中的开裂与局放问题，提高产品的合格率。
在电子产品灌封、包封料、胶粘剂中，柔韧性环氧树脂可提高环氧树脂与壳体、导线、元件间的粘接力，消除因机械、温度应力变化引起的开裂、绝缘性能下降现象，提高产品长期运行的可靠性。
柔韧性环氧树脂的出现，将改变人们长期以来认为环氧树脂是脆性材料的概念，开发出环氧树脂许多新的用途，如在某些领域替代聚氨酯、硅橡胶等，可增加其粘接性与耐化学腐蚀性能。
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固化剂
聚己二酸酐 PADA
聚壬二酸酐 PAPA 60 800-1000(60℃)
熔点℃ 粘度 mpa.s 环氧树脂 （E-51） 固化剂 配 方 促进剂 DMP－ 30 凝胶时间 （140℃分） 固化条件 固 热变形温度 100 65 1 36 140℃/1h+150℃/1h 56
100 65 1 54 39
此外，引入柔韧性脂肪链结构对普通胺类固化剂进行改性，也可使固化剂的柔性增加。如利用长碳 链脂肪酸或酯与胺类反应形成聚酰胺，利用长碳链脂肪族缩水甘油醚（酯）型环氧化物与胺类反应，形 成各种改性胺类固化剂，均可形成柔韧性的固化产物。 3. 弹性体增韧环氧树脂 利用弹性体增韧环氧树脂的工作早在上世纪 60 年代就已进行,其增韧原理可用经典的海岛结构理论 解释。根据弹性体海岛结构在树脂分散相的形成先后不同，可分为添加法与原位生成法。所采用的弹性 体主要有丁腈橡胶，近年来，除丁腈橡胶外，聚氨酯、有机硅、聚丙烯酸酯等弹性体都有采用。 研究较早、最引人注目的是端羧基丁腈橡胶（CTBN）增韧环氧树脂，所采用的聚合物中丙烯腈含量 从 0-26%，溶解度参数 8.4-9.4，数均分子量 3400-4000，平均官能度 1.8-2.3。制备丁腈橡胶增韧环氧 树脂的方法有添加法与预反应法。添加法中，CTBN 用作环氧树脂的酸固化剂。研究发现，橡胶中丁二烯 与丙烯腈的比列、固化条件、固化剂种类对橡胶相的分离都有影响，达到好的增韧效果，既要求在未固 化前橡胶与环氧树脂良好混溶，又要求在固化后能析出橡胶相，产生微观相分离。因此，原材料与制备 条件的微细变化，都将影响到海岛结构橡胶增韧环氧树脂的制备稳定性。效果较好的是预反应法，即先 将丁腈橡胶在催化剂作用下与环氧树脂加成反应，然后以更多的环氧树脂稀释以获得所需浓度、储存稳 定的改性环氧树脂。通常，这种预聚物中环氧树脂与 CTBN 摩尔比为 8-10，CTBN 先与催化剂（三苯基磷 及季磷盐与位阻胺）反应形成羧酸盐，然后快速与环氧树脂反应，形成橡胶含量约 55%的预聚体，然后 以同种或不同种环氧树脂稀释至所需橡胶含量，最终产物的性质可通过变化橡胶相与环氧树脂而改变。 CTBN 的选择取决于相容性与官能度，CTBN 与双酚 A 环氧树脂相容性随丙烯腈含量增加而增加，不同含 量 CTBN 对增韧结果的影响如表 3，最好增韧作用 CTBN 含量在 12-18%。除了端羧基丁腈橡胶外,端羟基、 端胺基、端乙烯基丁腈橡胶增韧，近年也有报道。这些增韧环氧树脂除用于结构胶粘剂外，在环氧树脂 涂料、密封胶、复合材料等方面也得到了应用。 表 3.不同水平 CTBN 对增韧结果的影响
100 15 51.4 2.1 8.9 7.7 71 4.73
100 20 47.2 2.2 12.0 24.6 69 3.33
聚氨酯增韧环氧树脂的主要方式有：端胺基液体橡胶作环氧树脂增韧剂；端羟基聚氨酯预聚体改性 环氧树脂、封闭异氰酸酯改性环氧树脂以及聚氨酯、环氧树脂接枝共聚改性环氧树脂等。目前研究较多 的是以聚氨酯和环氧树脂形成半互穿网络（SIPN）和互穿网络（IPN）聚合物，SIPN 与 IPN 结构可取“强 迫互容”与“协同作用”使聚氨酯的高弹性与环氧树脂的良好耐热性与粘接性有机地结合在一起，取到 良好的增韧效果。 有机硅弹性体增韧改性环氧树脂的最大困难是二者相容性差。硅烷溶解度参数 7.4-7.8 而环氧树脂 为 10.9，相差很大，难以互溶，固化前就易分离。解决相容性是增韧的关键。采取的办法是利用增容剂 增进体系的相容性，通过与硅氧烷接枝引入与环氧树脂相容性好的链段，如采用硅氧烷与甲基丙烯酸甲 酯的接枝共聚物作为相容剂，降低硅氧烷分散相与环氧树脂基体间的界面张力，使体系的稳定性提高。 此外，以羟基封端的聚硅氧烷低聚物作为改性剂，以甲苯二异氰酸酯作扩链剂合成具有 IPN 结构的有机 硅-环氧树脂复合体系，可使有机硅弹性体与环氧树脂完全相容，使体系的断裂韧性显著提高。 近年来以具有核-壳结构的聚丙烯酸酯弹性体作为增韧剂来降低环氧树脂体系的内应力的研究十分 活跃。核-壳粒子的加入可使体系的抗冲强度明显提高，通过改变粒子的大小与核-壳组成可达到不同增 韧效果。据称，在丙烯酸酯共聚物中引入环氧基（如与 GMA 共聚），由于环氧基团的存在，固化时通过 交联将丙烯酸酯共聚物嵌入到环氧树脂网络中可使体系的拉伸强度提高；通过控制共聚物中环氧基含量 可获得不同长度的柔性链，形成紧密疏松相间的两相网络结构。 弹性体改性环氧树脂目前国内尚无商品化生产，国外已有系列化产品，主要生产商有日本 ACR、东 都化成、韩国国都化学、台湾南亚等。以韩国国都化学产品较具代表性，主要牌号与性能如表 4。 表 4 韩国国都化学生产的弹性体改性环氧树脂 牌号 KR-100 KR-102 KR-104 KR-107 KR-202C KR-207 KR-628 KR-692 KR-693 KSR-1000 UME-305 UME-315 UME-305 环氧当量 530-560 1100-1300 1150-1300 200-235 350-400 175-205 220-240 675-775 800-900 1,100-1,300 230-270 210-230 260-290 粘度 mpa.s25 D-G* T-W* T-X* 30,000-60,000 600-1000 2000-3000 40,000-60,000 色度 Gardner 特性与用途 ≯5 ≯5 ≯6 ≯10 乳白 端羧基丁腈橡胶改性 端羧基丁腈橡胶改性 端羧基丁腈橡胶改性 端羧基丁腈橡胶改性 丁腈橡胶改性 端羧基丁腈橡胶改性 丙烯酸酯改性 丙烯酸酯改性 丙烯酸酯改性 硅橡胶改性 聚氨酯改性，用于模塑 聚氨酯改性，涂料胶粘 剂 聚氨酯改性，弹性，模 塑
双酚 A 环氧树脂（份） CTBN（份） 拉伸强度 Mpa 拉伸弹性模量 Gpa 延伸率% 冲击强度(Gardner)J 热变形温度℃ 断裂能 KJ/m2
100 0 65.9 2.8 4.8 5.7 80 0.175
100 5 62.8 2.5 46 7.9 76 2.63
100 10 58.4 2.3 6.2 7.7 74 3.33
能
断裂伸长% Shore 硬度 介质损 耗 tgδ% 25℃ 171℃
6.5 80 2.0 26.4 10.3
4.9 75 3.2 22.4 10.5
116.6 60 1.2 16.8这类聚醚胺类固化剂颜色浅，粘度低；可在室温下固化，但固化速度慢；其固化物在低温也具有较 好柔韧性，耐冷热冲击性良好，表面光泽好，保色性好，主要性状与固化物性能如表二。 表二 牌号项目 对环氧树脂(EW190)的配比 phr 混合粘度 mpa.s25℃ 凝胶时间 450g 料（分） 最高放热峰(℃） 热变形温度℃ 264/66psi Izod 冲击强度(cm-kg/cm) 拉伸强度 Mpa 固 化 物 性 能 拉伸弹性模量 Mpa 断裂伸长% 弯曲强度 Mpa 弯曲弹性模量 Mpa Shore 硬度 24 小时沸水浸泡增重% 3 小时沸丙酮泡增重% 聚醚胺固化剂主要性状与固化物性能 D-230 30 500 189 213 75/81 6.1 63.7 2606.8 13.6 111.7 2940 79 2.5 8.8 D-400 50 500 300 41.5/42 2.8 56.8 2753.8 3.7 84.3 2753.8 80 2.5 26.7 D-400/D2000 38/25 25/28 27.9 13.7 245 81 43.1 156.8 68 T-403 40 1360 320 125 75/78.5 8.3 61.7 2401 9.9 105.8 2891 87 2.1 8.6
软化点 82-90℃ 软化点 90-105℃ 1000-5000*1 5000-12000 30,000-80,000 3 1
20,000-50,000*2 5
4. 合成柔韧性环氧树脂 弹性体改性环氧树脂虽有较强的增韧作用，特别是对固化体系的耐热性影响较小，但这类改性环氧 树脂普遍存在粘度高，工艺性差、成本高等缺陷，在一些需要高延伸率而对耐热性要求并不很高的应用 场合仍不能满足其要求，而合成柔韧性环氧树脂在很大程度上弥补了上述不足。
柔韧性环氧树脂体系的配方设计、性能、制备与应用
2004-6-10
摘要：介绍实现环氧树脂配方体系柔性化的几种方法，比较了各自的优缺点，重点介绍缩水甘油醚 型柔韧性环氧树脂的品种、合成、性能、特点与应用。 关键词：环氧树脂 柔韧性 缩水甘油 在环氧树脂配方设计中，人们采用由双酚 A 环氧树脂与常规固化剂（胺类、酸酐类）构成的配方体 系,在许多使用场合往往会碰到脆性过高、易于开裂问题。如浇注制品因脆性过大、延伸率低,导致产品 开裂报废;作为涂料胶粘剂使用时，因刚性大、延伸率低，导致接合面剥离强度低，直接影响其使用效 果。 解决上述问题行之有效的手段是使环氧树脂柔性化或是使整个配方体系柔性化。 通过降低交联密度， 在固化产物的分子结构中引入柔性链段，或简单地添加惰性小分子物质使固化物刚性下降，通过降低固 化物玻璃化温度、增加延伸率来实现配方体系柔性化。虽然这种办法对固化物耐热性与模量有所降低， 但在许多场合，这方面的要求并不高 ，因此，配方体系柔性化是解决脆性开裂问题的有效方法。 实现环氧树脂体系柔性化的方法主要有物理添加法与化学改性法，或二者的结合。物理添加法主要 是加入增韧剂或增塑剂，化学改性既可对固化剂也可对环氧树脂进行改性，而以后者效果较好。 1. 添加增韧剂或增塑剂 添加增韧剂或增塑剂的优点是价格低，在以前的许多涂料、胶粘剂、浇注料配方中都有采用。采用 最多的增塑剂是邻苯二甲酸酯类。这类增塑剂虽然可增加韧性,但因为它们本身不参与固化反应，因而 易于析出与迁移,可被溶剂溶出；其小分子的存在，将给制品的电性能与耐化学性能带来影响。此外， 由于增塑剂未参与大分子网络的形成， 因而对固化物抗冲强度提高不明显， 而对热变形温度有较大下降。 另一类分子中带羟基与醚键的长脂肪链增韧剂，由于其分子量较大，因此可起到较好的增柔作用。 其端羟基可参与固化反应，也可称之为活性增韧剂。但这种活性增韧剂的羟基与环氧基的反应活性远比 胺类固化剂低，因而在胺类固化剂体系中很难起到活性增韧作用，而基本是物理混合。在酸酐体系中高 温固化条件下，这种活性增韧剂既可与环氧基反应也可与酸酐反应，因此，应注意固化剂的合适用量才 可起到最好效果。 2. 采用柔韧性固化剂 柔韧性酸酐主要有长脂肪链酸酐，如聚癸二酸酐、壬二酸酐、顺丁二烯酸酐、十二烯基琥珀酸酐及 其改性物,如桐油酸酐。这类柔性酸酐的固化物具有良好的耐冷热冲击性,但固化物热变形温度较低,固 化反应速度也较一般酸酐固化剂慢,这类固化剂既可单独使用也可与其他酸酐混合使用。常用柔性酸酐 性状与固化物性能如表一。 表一、常用柔性酸酐性状与固化物性能 聚癸二酸 十二烯基琥珀 酐 PSPA 酸 酐 DDSA 液体 1500(25℃) 100 65 1 24 34 100 134 1 75