双酚F环氧树脂的改性研究

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系统研究了含酚羟基有机烷氧基硅烷和间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂的合成工艺及其相应改性固化物的性能。用IR、VIP、液质联用仪等对合成产物进行了表征,并对固化物的性能进行了测试,分析、评价了改性效果。 间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂的最佳合成工艺是:间/双比为20:80,醚化温度是80℃,醚化时间5hrs,闭环温度为60℃,加碱速度为4g/10min;含酚羟基有机烷氧基硅烷的最佳合成工艺是间苯二酚/二甲基二乙氧基硅烷=2.4:1(摩尔比),反应温度为110℃,反应时间为11hrs,催化剂Na用量为0.5%。 系统研究了以双氰胺为固化剂,2,4-咪唑为促进剂,间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂的固化条件及树脂固化物的性能,最佳固化体系和固化条件为:间/双比为20:80的共聚树脂,双氰胺为6%,2,4-咪唑为4%,固化温度110℃,固化时间为3hrs。 间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂综合性能优于未改性双酚F环氧树脂,其粘度(25℃,以下同)是2.1pa.s,比单纯的双酚F环氧树脂下降了42%;玻璃化温度为165℃,比双酚F环氧树脂提高了20℃;拉伸强度为102.3MPa,比双酚F环氧树脂提高了27%;弯曲强度为113.6MPa,比双酚F环氧树脂下降了18%。 系统研究了含酚羟基有机烷氧基硅烷改性双酚F环氧树脂、间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂固化物的性能。其结果表明:以含酚羟基有机烷氧基硅烷改性双酚F环氧树脂,其用量为4%时,固化物的性能较佳,拉伸强度为97.8MPa,弯曲强度为167.4MPa,比未改性前分别提高了17%和21%;以含酚羟基有机烷氧基硅烷改性间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂,其用量为6%时,固化物的性能较佳,拉伸强度为104.34MPa,弯曲强度为132.09MPa,比未改性前分别提高了16.9%和19.36%。经有机硅改性后,固化物弯曲杨氏模量和玻璃态线性热膨胀系数均降低,内应力大幅度下降,抗开裂指数大为提高;但Tg有所降低。
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