【摘 要】
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环氧/酸酐树脂体系具有低粘度、成型工艺窗口大、低毒性、交联结构可调控、固化反应机制可设计的优异特性,成为海水淡化反渗透装置中复合材料压力壳体制备的主要树脂基体材料。但是复合材料压力壳体长期工作在含有机物废水、盐水（海水）、含碱废水等各种腐蚀介质环境中,现有环氧/酸酐体系存在固化温度高且耐盐耐碱腐蚀性能较差,介质对复合材料壳体腐蚀作用劣化复合材料壳体结构和性能,导致壳体使用寿命下降。因此,有必要开展
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环氧/酸酐树脂体系具有低粘度、成型工艺窗口大、低毒性、交联结构可调控、固化反应机制可设计的优异特性,成为海水淡化反渗透装置中复合材料压力壳体制备的主要树脂基体材料。但是复合材料压力壳体长期工作在含有机物废水、盐水（海水）、含碱废水等各种腐蚀介质环境中,现有环氧/酸酐体系存在固化温度高且耐盐耐碱腐蚀性能较差,介质对复合材料壳体腐蚀作用劣化复合材料壳体结构和性能,导致壳体使用寿命下降。因此,有必要开展降低环氧/酸酐体系固化温度和提高复合材料耐盐耐碱腐蚀性能研究。论文针对现有环氧/酸酐体系存在固化温度高、不耐盐耐碱腐蚀等关键技术问题,设计高摩尔比环氧/酸酐和阴离子催化剂与配位催化剂复合催化剂体系,利用复合催化剂的催化作用,提高环氧/酸酐体系固化交联反应活性,降低固化温度。通过N,N-二甲基苄胺与环烷酸钴的复配催化剂催化高摩尔比环氧/酸酐树脂体系,与未催化环氧/酸酐摩尔比为1:1体系相比,树脂胶液粘度略有所增加,但仍满足湿法成型工艺窗口要求;最高固化温度为120℃,降低40℃,固化交联反应表观活化能从78.7 KJ/mol降至76.7 KJ/mol;IR分析固化物交联结构中存在酯基团和醚基团两种特征官能团结构,且醚基团结构含量明显增加,表明催化摩尔比高环氧/酸酐体系的存在环氧树脂的环氧基团与酸酐固化剂的酸酐基团开环共聚生成聚酯和多出酸酐部分的环氧树脂环氧基团开环自聚合反应生成聚醚结构的两种交联反应。基于聚醚结构比聚酯结构具有更好的耐盐碱腐蚀性能,这种聚醚-聚酯复合交联结构能够改善现有环氧/酸酐摩尔比为1:1体系的交联反应生成单一聚酯结构固化物的耐盐碱腐蚀性能。高摩尔比环氧/酸酐和阴离子催化剂与配位催化剂复合催化树脂浇铸体经过在65℃下在2.4%Na Cl溶液溶液中浸泡腐蚀14 d与28 d之后,拉伸强度保持率分别为78.99%和71.13%,拉伸弹性模量保持率分别为96.00%和91.69%;在p H为13的Na OH溶液中浸泡腐蚀14 d与28 d之后,拉伸强度保持率分别为74.47%和66.04%,拉伸弹性模量保持率分别为95.38%和90.77%。
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