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作者：唤阳

　　一、前言

　　环氧树脂在国外发展于40年代后期，我国对环氧树脂的研究与生产与国外相比，晚了10年。目前研制的环氧树脂大致分四类：双酚A环氧、非双酚A环氧、脂环族环氧和脂肪族环氧等。但是，环氧树脂的消费中，90%是双酚A环氧树脂。它是由环氧氯丙烷和酚基丙烷在碱的作用下缩聚而成的高分子化合物。由于其具有独特的附着力、抗化学药品性、柔软、绝缘、坚固耐磨等优良性能，因而得以广泛用于粘接、浇铸、涂料等业。

　　酚醛胺是通过酚醛改性制得。酚醛改性主要是通过曼尼希胺甲基反应而进行的一种改性。曼尼希型固化剂是由多种胺、醛和烷基酚合成。根据反应物种类、反应配比不同、反应条件不同、反应终点控制不同，可以制得一系列不同性能的酚醛胺固化剂。由于其含有酚羟基及胺类活泼氢，大大加强了反应活性，提高了胺基与环氧树脂基团的固化反应速度，同时，由于它具有酚醛骨架结构，能进一步提高热变形温度，改善了固化物本身耐热性、耐腐浊性，尤其可贵的是，在潮湿面上应用也能获得良好效果，因而得以广泛用于防腐涂层、粘接、层压材料、玻璃钢制作等方面。但是，由于酚醛胺固化剂本身胺值较高，反应速度过快，放热过早，同时也导致了固化物的脆性较明显的弊病，在一定程度上限制了其应用。

　　酚醛胺加成物针对上述不足，将酚醛胺与含多环氧基的化合物反应，通过控制反应终点，脱去反应中的副产物的方法而获得。此种固化剂除具有酚醛胺的基本骨架，有较高的热变温度外，还具有与环氧树脂混容性好，操作时不必经过熟化，耐药品好，低毒安全等优点。

　　本文通过对酚醛胺及酚醛胺加成物分别与环氧树脂固化，测试其剪切强度、浇铸抗压样、涂膜相关性能等数据做对比，显示出酚醛胺更优异的性能，以供同行共同探讨。

　　二、样品制备

　　1.剪切样制备

　　温室下，按质量比，E-4：KH-550：硅微粉：HDT–31=100，1：50：30及E-44：KH-550：硅微粉：HD–99=100，1：50：25，分别将E-44与除固化剂外的成分搅匀，最后加入各自的固化剂，混合均匀，然后用排笔刷涂胶于A3铁片（各10组），室温固化48h以上，待测。

　　2.抗压样制备

　　按质量比，E-44：EPG-660：KH-550；硅微粉：HDT-31=100，10：1：100：30及E-44：EPG-660：硅微粉：HD-99=100，10：1：100：30，在室温下用一次性塑料杯按以上比例调匀，浇铸成圆台形，上径Φ上=43.00mm,下径Φ下=50.00mm,样高h=24.00，各浇铸10个样，室温放置1周以上，待测。

　　3.涂膜制备

　　按E-44：DBP：无水乙醇：KH-550：HDT-31=100，10；60：1：30及E-44：DBP：无水乙醇：KH-550：HD-99=100，10：60：1：25的质量比，分别将各组分调匀后，稍做放置，用排笔刷胶于经表面处理过的马口铁表面（各10片），室温悬挂放置1周以上待测。

　　三、性能测试

　　1.基本性能测试

　　胺值的测定以每g样品所含胺的摩尔数，以KOH的毫克数来表示；粘度测试仪用NDJ-1型旋转粘度计；密度的测试按GB611-88《密度测定通用方法》进行。

　　2.力学性能检测

　　剪切强度和抗压强度测试仪均按HG2-151-65、GB1041-70，采用10吨液压万能试验机（型号WE-10，天水红山试验机厂）进行检测。

　　3.涂膜性能检测

　　本实验所用仪器有：QHQ型涂膜铅笔刻痕硬度仪（GB6739-86）、漆膜附着力测试仪（GB1720-79<88>).

　　（1）.HDT-31与HD-99的基本性能如下：  

指标

HDT-31

HD-99

胺值（mgKOH/g):

460±20

400∽450

粘度（mPa.s(25℃)):

1100∽1300

4000∽5000

比重（g/ml(25℃))：

1.01∽1.10

1.08

　　HD-99相比HDT-31而言，胺值有所降低，粘度有所降低，粘度有所提高，比重相差不大。而胺值在一定程度上代表分子的反应活性，胺值越高，反应越快；而粘度在实际生产中影响操作，适当的粘度便于操作处理。

　　（2）.力学性能及涂膜性能对比测试如下：

检测指标

HDT–31

HD–99

剪切强度(kg/cm2):

37.6

>80

抗压强度(kg/cm2):

500

>850

QHQ型涂膜铅笔刻痕硬度仪：

2H

HB

漆膜附着力测试仪：

三级

二级

表观性：

有固化痕迹

平整光滑

　　由HD-99与环氧树脂反应所得的固化物强度和韧性有所提高，且附着力得以加强了，而且由于HD-99的较平稳反应，使得涂膜流平性较好。分析其原因如下：

　　①酚醛胺HDT-31的分子结构中含有-NH2、-NH-等基团，它们协同固化环氧树脂：-NH2基团与环氧树脂反应、-NH-基团与环氧树脂反应、酚性羟基与环氧树脂反应。

　　②环氧树脂本身具有以下结构及特征，具有：反应性、柔软性、强韧性、耐化学性、反应性、胶粘性、耐热性。

　　由于环氧树脂分子链中，强极性的羟基-OH分子均匀对称，互相遥隔，而环氧基位于分子链端，形成交联间距大，放同极性纤维、金属材料的粘接力强，所构成复合物的韧性和耐折弯性好，此外，它的分子中无酯键，在SF6、碱和其他化学药品下能保持稳定，收缩率小。

　　③HD-99正是结合了酚醛胺与环氧树脂的优点，经过聚合反应得以合成。由于它有酚醛骨架结构，所以固化物耐热性较好，而且由于其具有-C（CH3）2-，所以固化物韧性很好，同时，由于新合成的固化集本身带有环氧树脂的结构，根据相似相容原理，固化剂与环氧树脂配合时，混容性很好，在实际操作中不必经过熟化这一阶段。而这些特点正好证明了力学性能及涂膜性能对比测试的结果。

　　综上所示，通过对酚醛胺加成物与环氧树脂固化反应的研究可看出，与传统酚醛胺固化剂相比，新的固化剂与环氧树脂的固化物强度和韧性有了进一步提高，混容性及相关力学性能得到了进一步改善。