桐酐与甲基四氢苯酐复合固化环氧体系(5)

    桐酸甲酯酸酐(MeMA)为桐油经酯交换反应和D-A加成反应所得，相当于在四氢苯酐环上分别接有2个线性的脂肪链。红外光谱表征：MeTHPA和MeMA作为固化剂(两者比例为9：1)与环氧树脂618经100℃2h、120℃2h、140℃5h加热后已基本固化；由5种固化产物的综合性能的比较分析表明：混合酸酐固化剂中MeTHPA和MeMA的配比为9：1时，此时与618环氧树脂固化所得的固化物的综合力学性能最好，固化物可耐老化；固化物的体积电阻分析结果表明：无论是MeMA还是MeTHPA都不含杂质。该环氧树脂固化物的电绝缘性很好：固化剂的耐热性分析结果表明：柔性固化剂(MeMA)含量越高，耐热性越差。

    3、固化物的耐热性

    从物理性能上看所讨论的耐热性，主要是指在升高温度过程中大分子能否发生链段运动或整个分子的运动。因而凡是引进能束缚(妨碍)分子运动的因素，均能提高材料的耐热性；反之，则降低耐热性。按表1固化后测定热变形温度，结果见表5。

表5 不同配比的环氧树脂618/酸酐固化体系的热变形温度

    由表6可以看出随着MeMA在混合酸酐中配比的增加，热变形温度减小，即固化物中MeMA的量越少，固化物的耐热性越好。这是应为环氧树脂固化后的固化物具有较高交联密度的三维网状结构体，主链的运动非常困难，所以热变形温度很高。加入MeMA后因为分子中有长的脂肪链，较易发生分子链的扭动，使热变形温度降低。

表6 环氧树脂618/酸酐固化产物的力学性能比较

    4、固化物的电绝缘性

    材料的体积电阻率强烈依赖于材料的结构、温度以及杂质。高聚物的主要导电因素是由杂质所引起的，称为杂质导电。为了分析固化物的电绝缘性，测定了固化产物的体积电阻，其体积电阻值均为无穷大。这说明无论是MeMA还是MeTHPA都不含杂质。表明固化物的电绝缘性好。

    5、固化物的综合性能分析

    固化物的综合性能分析见表6。5种配比的固化产物中样品A固化物的拉伸强度和弯曲强度最佳，但冲击强度较B差很多。即A的韧性最差。D和E虽然柔韧性很好，但是刚性很差。B在拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和邵氏硬度方面都几乎与A没有差别或相差不大，而在冲击强度方面，B要比A好得多。所以由以上对固化物的各个力学性能的比较分析得知，混合酸酐固化剂中MeTHPA和MeMA的配比为9：1时，此时与618环氧树脂固化所得的固化物的综合力学性能最好。但由结果可以看出，体系中加入MeMA，使材料的耐热性下降。

    6、固化物的耐老化性

    选取混合酸酐固化剂中MeTHPA和MeMA的配比为9：1时，与618环氧树脂固化所得的固化物分别进行1000h、2000h人工加速老化试验，结果见表7。

表7 环氧树脂/酸酐固化体系老化前后的力学性能

    由结果可知老化1000h后，其力学性能值未见明显下降，有的反出现升高。2原因所致：其一，固化物可耐老化，其二，固化物在老化初期阶段可能还存在一定程度的后固化。老化2000h后，其力学性能值也未见明显下降，表明固化物具有一定的抗老化能力。

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