聚硫醚改性环氧树脂室温固化耐高温结构胶黏剂

1)        原材料
TDE-85环氧树脂，天津延安化工厂；E51环氧树脂，无锡树脂厂，AG-80环氧树脂，上海合成树脂研究所；多乙烯多胺，上海试剂站；聚硫醚橡胶，锦西化工研究院；117线型酚醛树脂，长春化工二厂；CTBN，美国Hyacar公司，ZnO催化酚醛树脂，黑龙江省石油化学研究院；石棉，四川监江化工厂；双聚酰亚胺BMI，武汉峰光化工厂；改性叔胺和石棉处理剂，自制。
2)        胶黏剂的制备
①         改性环氧树脂的制备 E51树脂100份加入20份CTBN于150℃反应0.5h，再加入100份AG-80环氧树脂，100℃反应1h,加入5份改性石棉，混合均匀为改性环氧树脂。
②         增韧剂的制备 聚硫醚橡胶中加入适量的环氧树脂或酚醛树脂后，180℃反应1h,得改性聚硫醚橡胶增韧剂。
③         固化剂的制备 取适量的多乙烯多胺中加入BMI，150℃反应1h,再加入叔胺混合均匀作为固化剂。多乙烯多胺中加入叔胺和BMI，高温下使三乙烯四胺的活泼氢与BMI双键发生加成反应，由于固化剂中存在双马结构，再配合叔胺作为固化剂，进一步提高了固化剂的耐热性能和固化反应速度。
3)        主要影响因素
①         固化时间对胶粘剂性能的影响 本文研制的胶粘剂为改性环氧树脂、改性聚硫醚橡胶增韧剂和固化剂三组分，其比例为3：0.75：0.5（质量比），室温30min凝胶，24h初步固化，7d完全固化，实际上24h剪切强度已达到最高。但室温剥离强度则没有达到最高值，主要是改性聚硫醚常温与环氧树脂短时间反应交联密度低，内聚强度低，剥离强度低。随时间的延长，改性聚硫醚与环氧树脂交联密度逐渐增大，固化产物韧性和内聚强度进一步提高，室温剥离强度逐渐提高，7d达到最高强度。
②         不同改性聚硫醚对胶黏剂力学性能的影响 用环氧树脂或酚醛树脂与聚硫醚反应可提高固化产物的剪切和剥离强度及耐热性能。选用TDE-85(A)和热固性酚醛树脂（B）以及117线型酚醛树脂（C），环氧树脂的环氧基或热固性酚醛树脂可达到改性目的。环氧树脂改性聚硫醚的力学性能优于热固性酚醛树脂和线型酚醛树脂改性聚硫醚。主要是环氧树脂改性聚硫醚形成内增韧结构，酚醛树脂改性聚硫只是简单共混，只有高温下才能与聚硫醚反应，增韧效果不如环氧树脂。TDE-85加入少，改性聚硫醚内聚强度低，粘接强度低，随着TDE-85含量的提高，粘接强度逐渐提高，但是黏度提高，贮存期下降，TDE-85以10份较为适合。
③         BMI对胶黏剂耐热性能和固化性能的影响 加入BMI后胶黏剂的耐热性能优于未加BMI，固化剂中加入BMI优于环氧树脂中加入BMI。主要是因为BMI与三乙烯四胺中的活泼氢发生加成反应，形成具有BMI结构的固化剂。BMI的加入虽然能增加胶黏剂的高温剪切强度，但当BMI达到3%以后，胶黏剂的室温剪切强度和剥离强度下降较大，这主要是因为加入BMI是增大，使胶黏剂的刚性增大所致。
④         石棉对胶黏剂耐高温性能的影响 石棉处理剂主要有苯基硅树脂、正硅酸乙酯等有机硅化合物，高温下可与石棉反应形成聚有机硅酸盐，碱洗石棉含的少量硅酸盐和游离硅酸高温下能互相反应，提高交联密度与高温力学性能。用有机硅在高温下处理碱洗石棉，使有机硅与石棉反应形成具有无机/有机杂化结构的聚有机硅酸盐，从而提高高温性能。碱洗石棉（A）、有机硅处理碱洗石棉（B）、酸洗石棉（C）和有机硅处理酸洗石棉（D）中，经处理的石棉对胶黏剂的常温和高温性能均有提高，有机硅改性石棉优于未改性石棉，顺序为B>D>A>C,其中B的加入对200℃以下强度影响不大，但对高温性能起决定作用。随着改性石棉的用量增加，胶黏剂高温剪切强度稍有上升，但剥离强度和常温剪切强度稍有下降，主要是因为室温下改性石棉中的烷氧基与环氧树脂和固化剂不发生化学反应，只起填料作用。