环氧树脂粘土纳米复合材料的制备与表征
环氧树脂/粘土纳米复合材料的制备与表征
王立新张福强王新蹇锡高
摘要首先用已二胺对粘土(Na-基膨润土)通过离子交换反应进行改性，然后将改性后的粘土与双酚A 型环氧树脂在DMF中搅拌混合，脱除溶剂后热模浇铸，制备出环氧树脂/粘土纳米复合材料，利用元素分析、红外光谱、X光衍射、透射电镜等手段表征了材料的结构和性能.
关键词环氧树脂，粘土，离子交换，纳米复合材料
中图法分类号O633.13 O631
Preparation and Characterization of Epoxy/Clay Nanocomposite
Wang Lixin Zhang Fuqiang Wang Xin Jian Xigao
Abstract Na-montmorillonite was modified by ion-exchanged using hexamethylene-diamine,and the modified clay and epoxy was stirred in DMF,after the solvent was evaporated,the epoxy/clay nanocomposites were prepared by casting in heating.Also the strcture and properties of composites were characterized by elemental microanalysis,infrared spectro scopy,XRD,TEM and so on.
Keywords Epoxy, Clay,Ion-exchanged,Nanocomposite
0 引言
粘土与有机化合物的反应早在30年代就有研究［1］，人们利用粘土的阳离子交换性质，使粘土与长链季铵盐发生反应，使亲水性的粘土转变为具有亲油性使之可以稳定的分散于油相中，因而可以作为油墨、油漆的流变剂.另外，在高分子领域，它还可以作为一种优良的改性剂，即进行了离子交换的粘土，改善了其与有机物的相容性又由于它的可分散性(即可达到纳米级的微粒)，使之能与高聚物复合较充分，从而提高高聚物的多种性能.
纳米材料概念确立于八十年代中期.其中研究较广的是纳米陶瓷材料和纳米金属材料，而对无机/有机体系纳米复合材料的研究较少，最典型的例子是尼龙6/粘土混合体系［2］.利用粘土增强环氧树脂性能的文章目前国内刊物上还未见报道.在国际上，也只有最近几年的一些文献上见到［3～4］.T.J.Pinnavaia等人从90年开始，已经做了卓有成效的工作［5～6］.
本文选用国产的E-51环氧树脂与河南产的膨润粘土进行复合，提高材料的耐热性和机械强度.
1 实验部分
1.1 主要原料
低分子量双酚A型环氧树脂(E-51)，岳阳化工厂产品；膨润粘土，河南信阳产品；已二胺，沈阳市试剂三厂产品；N，N-二甲基甲酰胺(DMF).天津市化学试剂研究所产品；低分子量聚酰胺树脂(203)，天津市中河化学有限公司产品.
1.2 主要设备
LG10-2.4A型高速离心机，北京医用离心机厂；DZG-403型电热鼓风干燥箱，天津市天宇技术实业有限公司；DL110A型马丁耐热实验箱，上海试验设备厂；NHY型冲击试验机，河北承德材料试验机厂；MT3型元素分析仪，日本柳本公司；DMAX-RC型X-ray衍射仪，德国进口；H-800型透射电镜，日本日立公司；FTIR-683型红外光谱仪，PERKIN ELMER公司.
1.3 复合材料的制备
1.3.1 粘土的离子交换
将250ml蒸馏水，50 ml 0.1M HCI,5mmol已二胺(0.58g)加到500ml三口瓶中，搅拌升温至60℃时加入5g经300目筛分的粘土，保持60℃搅拌3h，然后将所得到的混浊液高速离心分离(5000rpm)，再用蒸馏水洗涤，反复数次直至分离液中不含Cl-1(加入AgNO3不产生沉淀)，最后将分离物在常温下真空干燥.
1.3.2复合材料的制备
称取一定重量的E-51加到250ml三口瓶中，再按比例加入已二胺处理土，加入溶剂DMF，搅拌均匀，升温至80℃，保温搅拌2h，然后抽真空，搅拌下加热脱除溶剂DMF，温度控制在156℃以下，往脱除溶剂的液体中(室温下)加入约50%(质量分数)的203，搅拌下真空脱泡约20min，热模浇铸，在150℃下固化4～5h.
1.4 表征与测试
1.4.1 粘土的离子交换量
采用C、H、N元素分析确定处理土中已二胺的含量.
(a)处理前(b)处理后
图1已二胺处理前后粘土的红外光谱
1.4.2 红外光谱分析
确定处理土中的有机成分已二胺.
1.4.3 处理土的晶体衍射分析
样品：原始土、胺处理土
条件：铜靶，λ=1.542，50kv，180mA，扫描速率1°/min.
1.4.4 复合材料的微观形貌分析
样品及制法：复合材料，用液氮冷冻后，超薄切片，铜网作支撑.
1.4.5 马丁耐热测试按GB1035-70进行
1.4.6 冲击强度测试按GB1034-79进行
2结果与讨论
2.1 粘土的离子交换反应
2.1.1 粘土的离子交换反应原理
在离子交换反应中，已二胺首先与盐酸形成盐酸盐，离解出胺的阳离子.反应式为：
(1)
随后胺的阳离子与粘土层间的水合Na+进行离子交换反应，反应式为：
(2)
在(1)、(2)步反应之后，有机胺离子进入粘土的晶层之间，使粘土的层间距增加，且夹层表面得到改性,从而使有机粘土与树脂有较好的相容性.
2.1.2 粘土的离子交换量
采用C、N元素分析来确定粘土中交换的已二胺含量，结果如表1.
表1 由C、N元素分析确定的交换粘土的已二胺含量
元素
含量(%)
离子交换量(mmol/100g土)
C
3.05
42.4
N
1.18
42.2
计算结果表明，此粘土的离子交换量相对较低，这将会对材料的性能有所影响，因为键合的已二胺量少，影响到处理土与环氧树脂的相容性.
2.2 离子交换粘土的红外光谱分析
对已二胺处理前后的粘土分别进行红外光谱分析，谱图见图1.从图中可以看出，用已二胺处理过的粘土在2860cm-1处出现了一个明显的吸收峰，这是-CH2-对称伸缩振动的特征吸收谱线，说明粘土的结构上引进了已二胺.
2.3 离子交换粘土的晶体衍射分析
已二胺处理前后粘土的XRD曲线示于图2.
(a) 处理前(b)处理后
图2已二胺处理前后粘土的XRD曲线
由XRD的结果可知，处理土的晶面间距(d001)由原来的13.1膨胀到14.0说明有机阳离子与粘土晶层间
的水合阳离子进行了交换.
2.4 环氧树脂/粘土纳米复合材料的微观结构
图3是环氧树脂/粘土纳米复合材料的TEM照片，其中黑线表示粘土晶层，从图中可以看出，粘土在环氧树脂基体中都有不同程度的层离，晶层间距有了很大扩展，一般在50～200范围内，晶层厚度在5nm
左右.
2.5 复合材料的性能测试
图3复合材料放大20万倍的TEM照片
2.5.1 复合材料的马丁耐热
不同粘土含量复合材料的马丁耐热示于表2.由表2可以看出，加入处理粘土的复合材料比不加粘土的固化树脂马丁耐热有了明显提高，特别是粘土含量在3%时，马丁耐热提高了近20℃.
表2 不同粘土含量的马丁耐热
粘土含量(W粘土/%)
3
5
7
马丁耐热(℃)
41.5
61.5
56.5
55
2.5.2 复合材料的抗冲击性能
不同粘土含量复合材料的抗冲击强度示于表3中，由表3可以看出，含有3%已二胺处理土的复合材料，其抗冲击性能较不加粘土的固化树脂提高了190%.
表3 不同粘土含量的抗冲击强度
粘土含量(W粘土/%)
3
5
7
抗冲击强度(kgf/cm)
3.05
8.95
6.39
3.12
显然有机胺处理过的粘土不是一般的填充剂，而是具有纤维增强的作用.但随着粘土含量增加，抗冲击强度反而下降，可能是由于加入粘土的量过多，粘土粒子不能均匀地分散在E-51中，造成相分离影响到材料的力学性能.
3 结论
本研究用双酚A型环氧树脂，以低分子量聚酰胺树脂为固化剂，钠基膨润粘土为增强剂制得了环氧树脂/粘土纳米复合材料.采用TEM、XRD等手段分析了复合材料的微观结构，结果基本达到了预期目的，即粘土层离且以纳米尺度(1～100nm)分散于环氧树脂基体中，材料的宏观性能得到明显提高.
河北省自然科学基金资助项目(596020)
作者简介：王立新男1964 副教授蹇锡高河北工业大学兼职教授
作者单位：河北工业大学化工学院天津300130
参考文献
1 Theng B K G. The chemistry of clay-organic reaction.London:Adam Hilger,1967
2 Usuki A,Kojoma Y.Sythesis of nylon 6-clay hybrid.J Mater Res,1993,8(5):1179
3 Giannelis E https://www.360docs.net/doc/2413727027.html,yered silicate-epoxy nanocomposites.WO 96/08526
4 Philip B.Synthesis and characterization of layered silicate-epoxy nanocmposites.Chem Mater,1994(6):1719
5 Pinnavaia T J.Clay-reinforced epoxy nanocomposites.Chem Mater,1994,(6):2216
6 Pinnavaia T J.Nanotechnology. American Chemical Sociey, 1996.250
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双酚A型环氧树脂的合成及复合材料制备(精)
双酚 A 型环氧树脂的合成及复合材料制备 姓名:贾训祥 学号:0840605115 专业:高分子材料与工程一、实验目的: 1. 了解逐步聚合预聚体的合成方法和环氧树脂的实验室制法。 2. 了解环氧树脂复合材料的制备方法。 3. 掌握复合材料样条的制备与其力学性能的测试过程。 二、实验原理: 环氧树脂是指那些分子中至少含有两个反应性的环氧基团的树脂化合物。环氧树脂经固化后有许多突出的优异性能, 如对各种材料特别是对金属的粘着力很强, 有卓越的耐化学腐蚀性,力学强度很高,电绝缘性好,耐腐蚀,等等。此外,环氧树脂可以在相当宽的温度范围内固化, 而且固化时体积收缩很小。环氧树脂的上述优异特性使它有着许多非常重要的用途。广泛用于粘合剂(万能胶 ,涂料、复合材料等方面。 合成环氧树脂的方法大致可分两类。一类是用含有环氧基团的化合物(如环氧氯丙烷或经化学处理后能生成环氧基的化合物(如 1.3-二氯丙醇和二元以上的酚(醇聚合而得。另一类是使含有双键的聚合物(如聚丁二烯或小分子(如二环戊二烯环氧化而得。双酚 A 型环氧树脂是环氧树脂中产量最大,使用最广的一个品种,它是由双酚 A 和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的:
原料配比不同,反应条件不同(如反应介质,温度和加料顺序 ,可制得不同软化点, 不同分子量的环氧树脂。式中 n 一般在 0到 25之间。根据相对分子质量大小,环氧树脂可以分成各种型号。一般低相对分子质量环氧树脂的 n 平均值小于 2、软化点低于 50℃, 也称为软环氧树脂; 中等相对分子质量环氧树脂的 n 值在 2~5之间、软化点在 50℃~95℃之间; 而 n 大于 5的树脂(软化点在 100℃以上称为高分子量树脂。相对分子质量对软化点的影响见图 1。 图 1 在环氧树脂的结构中有羟基(>CH-OH 、醚基(-O -和极为活泼的环氧基存在。羟基、醚基有高度的极性, 使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力, 而环氧基团则与介质表面, 特别是金属表面上的游离键起反应, 形成化学键。因而, 环
高性能低黏双组分环氧树脂结构胶
高性能低黏双组分环氧树脂结构胶 本发明目的:双组分低黏,组分应用比例范围广易配置,不溢胶,较长的配后使用时间,耐100度温,恶劣表面应用能力高黏结强度及低吸水性. 构成:环氧树脂与硬化剂.前者主要为双酚A二环氧甘油醚,为提高弹性和黏结力,在环氧树脂中加入橡胶片段.由环氧树脂与5~20%含量羧基末端丁二烯/丙烯腈(氰乙烯)的共聚橡胶反应得到.有三种添加剂可用于树脂中作为活性组分与硬化剂反应通过与胺硬化剂之间快速的反应以提供化学触变性.a)脂肪族二/聚异氰酸盐(如m-4-甲基二甲苯二异氰酸盐m-tetra-methyl xylyl diisocyanate);b)低活性的羧酸酐(如异丁烯-马来酸酐共聚低聚物isobutylene-maleic anhydride copolymer oligomer); c)拥有能与胺进行michael加成的不饱和C-C键的分子(如马来酸或富马酸/反丁烯二酸基团maleic or fumeric/fumaric groups. 发现在环氧树脂中加入很少量(2%重量或更少)马来酸酐能产生低的初始黏度,并且应用时间长达2个月.类似的,含有脂肪族异氰酸盐组分(如偏-4亚甲基二甲苯二异氰酸盐meta tetramethylene xylene diisocyanate/四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯)的环氧树脂可与胺硬化剂快速反应提供触变性.这些环氧树脂中所用的添加剂的量按重量含量可以是0.5~10%,取决于环氧树脂组分的初始黏度.另外的,可以选用低黏度的单/聚环氧材料如苯基缩水甘油醚phenyl glycidyl ether, 丁二醇缩水甘油醚butane diol diglycidyl ether,等等加入环氧树脂组分中以降低最终产物的总黏度. 用于固化上述环氧组分的硬化剂组分可以包括由酰胺基胺, 分子骨架上带有叔胺基团或者烯烃醚基团的伯胺/仲胺,与双酚A组成的混合物.为得到高弹性,韧度和提高耐水性, 所使用的酰胺基胺含有柔韧基团,特别是二聚的亚油酸分子骨架.这些原料都有市场来源.如V ersamide 140(二聚亚油酸聚酰胺polyamidoamine of dimerized linoleic acid).为加快固化速率,最好使用连结叔胺基团的酰胺-胺或者连有氨基的酰胺-胺如2-氨基-乙基哌嗪.含叔胺的酰胺-胺由二聚亚油酸与2-氨-乙基哌嗪或者二-氨丙基哌嗪通过氨化反应制得.另外,为提高固化速率,弹性和柔韧度,在硬化剂组分中可加入多酚如双酚 A.硬化剂中的活性氢重量份可以通过加入一定量的聚烷基醚二胺来调节.这也改进了最终产物的弹性和粘合性.硬化剂中的酰胺-胺:胺:双酚A的重量比大约是30-90:8-35:2-35. 常见的填充剂如滑石粉,氧化铝(矾土),金属氧化物,金属,无定形碳等,也可以用在环氧树脂或者硬化剂中,总量可以在0.1~40%的黏合剂重量含量. 用于本发明的聚环氧化物可以是单体或聚合体,饱和或不饱和,脂肪族或脂环族,芳香族或杂环,但必须是可被取代的如果除了环氧基团外还需要引入其他基团的话,如羟基,醚自由基,卤素原子,以及类似的东西.本发明中适用的典型的环氧树脂组分包括本文引用的美国专利NO.S 2,500,600和2,324,483中所适用的.本发明中更倾向于环氧基当量(equilvalence)>1的1,2-环氧化合物.也就是说,分子中有超过一个以上的环氧基团.1,2-环氧基可以在末端也可以在中间.比较适合的末端环氧基团是1,2-环氧乙基或者1,2-环氧丙基.后者可以连到一个氧原子上,即是说,就是缩水甘油醚或缩水甘油酯基.而环氧基在中间的化合物环氧基一般位于脂肪链或者脂环上. 内含环氧基的环氧化合物是环氧化的二烯,二烯烃,或环二烯烃,如1,2,5,6-二环氧己烷,1,2,4,5-二环氧环己烷,二环戊二烯二环氧化物,二戊烯二环氧化物,乙烯环己烯二环氧化物,环氧二烯不饱和羧酸酯.如甲基-9,10,12,13-二环氧硬脂酸,或者6,7,10,11-二环氧己烷-1,16-二酸二甲酯..此外,接下来要提起的环氧化单,二,或聚
双酚A型环氧树脂胶粘剂的合成及配制
双酚A型环氧树脂胶粘剂的合成及配制 段国红赵玉英王二兵 ( 太原科技大学化学与生物工程学院，山西太原 030021) 摘要以苯酚与丙酮为原料，以硫酸为催化剂，在助催化剂甲苯的作用下合成了 2，2 －二羟苯基丙烷，即双酚 A。研究了硫酸的滴加速度、助催化剂甲苯的用量、反应温度、反应时间对双酚 A 收率的影响，并得出最佳的反应条件为:硫酸约每 min 13 滴，甲苯与苯酚质量比为1∶ 4，反应时间为 2 h，反应温度为 35℃。收率为 22． 78%。双酚 A 的熔点为154 ～ 158℃。通过对所得产品的红外光谱与双酚 A 的标准红外光谱对比，可以基本证明所合成的产物就是双酚 A。利用所合成的双酚 A 与环氧氯丙烷反应，采用一步法合成路线，制备了双酚 A 型环氧树脂，合成过程中对双酚 A 与环氧氯丙烷的配比、碱的用量和反应温度等因素对其环氧值的影响进行了分析讨论。所制备的环氧树脂的环氧值为 0．475，配制的胶粘剂的室温固化时间为 3 h。在外力作用下，两铝片粘结的固化时间为 2． 0 h，无外力作用时，两铝片粘结的固化时间为 2． 5 h。对玻璃与铜电极进行粘结的室温固化时间为 3． 5 h，玻璃与铝电极粘结的固化时间为3． 5 h。 关键词双酚 A 环氧树脂胶粘剂 环氧树脂胶粘剂又称环氧胶粘剂，简称环氧胶。自 20 世纪 50 年代开始应用以来，发展迅速，已经众所周知，几乎无所不粘，一直受宠不衰，是性能较为全面、应用相对广泛的一类胶粘剂，素有“万能胶”和“大力胶”之美称。 在合成胶粘剂中环氧胶粘剂具有粘结力大、粘结强度高、固化收缩小、电性能优良、尺寸稳定好、抗蠕变性能强、耐化学介质、毒害性很低，无环境污染等优点。对金属、木材、塑料、玻璃、陶瓷、复合材料、混凝土、橡胶、织物等多种材料都具有良好的粘结能力。除了粘结性能之外，还有密封、堵漏、绝缘、防松、防腐粘涂、耐磨、导电、导磁、导热、固定、加固修补、装饰等作用。因此在航空、机械、石油、轻工、水力、化工、冶金、农机、铁路、医疗器械、工艺美术、文物修复、文体用品、日常生活等诸多领域都得到了极为广泛和非常成功的应用［1］。 1 实验部分 1． 1 实验主要试剂 苯酚( 化学纯) ，双酚 A，丙酮，甲苯，苯，98% 硫酸，环氧氯丙烷，氢氧化钠，乙二胺，邻苯二甲酸二丁酯，碳酸钙，酚酞指示剂，试剂均为分析纯。 1． 2 实验设备及仪器 MH － 250 调温型电热套( 北京科伟永兴仪器有限公司) ，XKJ －1 增力电动搅拌器( 姜堰市新康医疗器械有限公司) ，78 －1 磁力加热搅拌器( 苏州威尔实验用品有限公司) ，SGW X －4 显微熔点仪( 上海精密科学仪器有限公司) ，JM628 便携式数字温度计( 天津今明仪器有限公司) ，S． C． 202 型电热恒温干燥箱( 浙江省嘉兴县新胜电热仪器厂制造) ，MB － 104 型傅里叶变换红外光谱仪( 天津港东科技发展股份有限公司) 。 1． 3 双酚 A 的合成［2 ～7］ 将 30 g 苯酚加入三口烧瓶中，用 8 mL 甲苯将其溶解，在不断搅拌下，加入 12 mL 丙酮。当其全部溶解后，温度达到 15℃时，匀速搅拌下，开始逐滴加入浓硫酸 18 mL。保持反应混和物的温度在 35℃。溶液颜色由无色透明转为橘红色，逐渐变粘，搅拌持续2 h。 将上述液体以细流状倾入150 mL 冰水中并充分搅拌，则溶液中出现黄色的小颗粒状物，静置。待溶液充分冷却后经减压过滤，将滤饼用水洗涤至呈中性，压紧抽干，再用滤纸
环氧树脂的主要应用领域分析
环氧树脂的主要应用领域 环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料，在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。 ①涂料 环氧树脂在涂料中的应用占较大的比例，它能制成各具特色、用途各异的品种。其共性： (1)耐化学品性优良，尤其是耐碱性。 (2)漆膜附着力强，特别是对金属。 (3)具有较好的耐热性和电绝缘性。 (4)漆膜保色性较好。 但是双酚A型环氧树脂涂料的耐候性差，漆膜在户外易粉化失光又欠丰满，不宜作户外用涂料及高装饰性涂料之用。因此环氧树脂涂料主要用作防腐蚀漆、金属底漆、绝缘漆，但杂环及脂环族环氧树脂制成的涂料可以用于户外。 ②胶粘剂 环氧树脂除了对聚烯烃等非极性塑料粘结性不好之外，对于各种金属材料如铝、钢、铁、铜；非金属材料如玻璃、木材、混凝土等；以及热固性塑料如酚醛、氨基、不饱和聚酯等都有优良的粘接性能，因此有万能胶之称。环氧胶粘剂是结构胶粘剂的重要品种。 环氧树脂胶粘剂的主要用途见表l-1、表l-2及表l-3。 表1-1环氧树脂胶粘剂的主要用途
陶瓷黄 ③电子电器材料 由于环氧树脂的绝缘性能高、结构强度大和密封性能好等许多独特的优点，已在高低压电器、电机和电子元器件的绝缘及封装上得到广泛应用，发展很快。主要用于： (1)电器、电机绝缘封装件的浇注。如电磁铁、接触器线圈、互感器、干式变压器等高低压电器的整体全密封绝缘封装件的制造。在电器工业中得到了快速发展。从常压浇注、真空浇注已发展到自动压力凝胶成型。 表1-2环氧胶粘剂在土木建筑上的主要用途 表1-3环氧胶粘剂在汽车上的主要用途
聚力单组份耐高温环氧树脂结构胶
单组份耐高温环氧树脂结构胶 【产品特点】 聚力6134单组份耐高温环氧树脂结构胶符合国际环保标准，已通过欧盟ROSH标准和SGS 检测, JL-6134单组份耐高温环氧树脂结构胶，本品为加温固化、耐高温的单组份环氧树脂胶；并且需要低温保存； JL-6134单组份耐高温环氧树脂结构胶固化后粘接强度高，长时间耐高温250-400℃，瞬间可耐（500℃）耐抗冲击，耐震动； JL-6134单组份耐高温环氧树脂结构胶固化物耐酸碱性能好，防潮防水、防油防尘性能佳，耐湿热和大气老化； 聚力6134单组份耐高温环氧树脂结构胶固化物具有良好的绝缘、抗压、粘接强度高等电气及物理特性。 【适用范围】 聚力6134单组份耐高温环氧树脂结构胶广泛应用于各种耐高温产品的粘接与密封，再高温下有优异的粘接强度； 聚力6134单组份耐高温环氧树脂结构胶推荐用于高温环境中的结构粘接、修补与封装，电子模块封装，金刚石高速磨具胎体，以及高温模具浇注料等。 【外观及物性】 型号JL-6134 外观粘稠膏状体 颜色黑色或黄色等粘度25℃ 5.2-7.5×104 cps 比重25℃ 1.52g/cm3 固化条件130℃/120分钟或200℃/60分钟 【使用方法】 聚力6134单组份耐高温环氧树脂结构胶，要粘接固定的部位需要保持干燥、清洁；除去基体表面松动物质，采用喷砂、电砂轮、钢丝刷或粗砂纸等方式打磨，提高修复表面的粗糙度，使用丙酮清洗剂擦拭，以清洁接着表面以增强接着力。 聚力6134单组份耐高温环氧树脂结构胶,如果环氧胶是储存于冷冻的环境中，在使用之前需先取出至常温环境中解冻后才能使用； 聚力6134单组份耐高温环氧树脂结构胶在施胶的过程中，应避免将胶液置于高温的环境中来降低胶体的粘稠度，除非事先已做过这方面的试验并证实可行； 聚力6134单组份耐高温环氧树脂结构胶胶液在固化的过程中，如果涂胶的量过多或温度过高可能会产生气泡，遇到此类情况请适当降低固化的温度。 【固化后特性】 硬度（Shore D）：87 线膨胀系数（cm/cm/℃）：53 ×10-6 吸水率（%24小时）：0.05 介电常数（1KHZ）： 3.8~4.2 体积电阻25℃Ohm-cm 2.35 ×1015 耐电压25℃Kv/mm 20~23 【注意事项】 聚力6134单组份耐高温环氧树脂结构胶,由于该产品是受热会发生反应的化学产品，因此环境温度对产品品质的影响很大，请将产品保存在低温环境中，以确保产品的稳定性及品质，如果未能低温保存，在使用过程中产品容易出现流胶或粘接强度下降的现象； 聚力6134单组份耐高温环氧树脂结构胶取出后未能用完的胶体，请及时盖紧密封后重新放入冷冻的环境中保存；
环氧树脂胶粘剂的常用配方
环氧树脂胶粘剂的常用配方 玻璃钢 常用于环氧玻璃钢的环氧树脂，有普通双酚A型如681#、6101#、634#，酚醛型环氧树脂644#，脂环族环氧6207#和HY-201聚丁二烯环氧树脂。辅助材料中固化剂常用DTA、间苯二胺、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、内次甲基四氢邻苯二甲酸酐等，促进剂为三乙醇胺。 配方一： 6109#环氧树脂 100 苯乙烯 5 三乙醇胺 6 三乙烯四胺 4 室温10天，加上130℃6h τ=13MPa δ=298.5MPa δ抗压=300MPa 配方二： 644#酚醛环氧化 100 NA酸酐 68 二甲基苄胺 1.8 丙酮 100 室温——120℃(40min)——200℃(40分) ——降温——卸模处理150℃/2h＋260℃/1天 配方三： 634#环氧树脂 32 3193＃聚酯 28 邻苯二甲酸酐 8 BPO 2 苯乙烯 30 100。C/2h + 180。C/8h 弯曲强度和反弹能力佳。 配方一： 618# 100 DTA 8 DBP 20 AL2O3（200目） 100 固化条件：压力（MPa）/温度℃/时间（h）0.05/20℃/24h τ=18MPa 适用金属玻璃和陶瓷粘接。 配方二： 618# 100 二乙基丙胺 8 DBP 20 AL2O3 100 0.05/20℃/48h τ ＞20MPa 用途同上。 配方三：HYJ-6# 618#100 DBP 15 AL2O3 25 2#SiO22-5 四乙烯五胺 12 0.05/20℃/48h AL/玻钢＞20MPa 适用于金属/玻璃钢粘接。 配方四： 618# 100 间苯二胺 18 600#稀释剂10 间苯二酚 10 0.05/20℃/24h τ=17.5MPa τ200℃=5.0MPa 用于耐热接头粘接。 配方五：913# A组：601#环氧 600#稀释剂201#聚酯铝粉和石英粉 B组：BF3乙醚四氢呋喃 A3PO4 A：B=10：1 0.05/15℃/6h τ=19MPa 低温快速固化适用于寒冷地区。 配方六： 四氢呋喃聚醚环氧 5 590#固化剂KH-550 0.2 0.05/30℃/30h τ
环氧树脂配置讲义
校讲义 《水声换能器设计与制作工艺》 实验指导书 水声工程学院 王文芝
目录 1.实验一压电瓷材料主要参数测试 (1) 2.实验二环氧树脂粘结与灌封工艺实验 (4) 3.实验三薄壁圆管换能器的制作 (6) 4.实验四复合棒换能器的制作 (10) 5.实验五聚氨酯橡胶的灌封工艺 (13) 6.实验六薄圆片径向振动换能器的制作 (15) 7.实验七薄长片长度振动换能器的设计与制作 (18) 8.实验八水声换能器电声性能参数测量实验 (20) 9.实验九氯丁橡胶硫化工艺实验 (26) 10.实验十超声应用实验 (27)
实验一、压电瓷材料主要参数测试 一、实验目的：掌握压电瓷材料性能参数的测试方法，了解主要参数的计算方法。 二、实验容： 1.学习实验仪器的使用； 2.用“谐振-反谐振”法测试PZT-4、PZT-5的主要参数； 3.电容电桥测量T C ，δtg ； 4.用NW1232低频频率特性测试仪测量1,,m n m f f f ； 5.用ZJ-3A 型准静态33d 测量仪测量各元件的33d 值。 三、实验仪器： 信号源 GFG ——8250A 一台 毫伏表 DF2175 二台 π型网络转接器 自制 一个 低频频率特性测试仪 NW1232 一台 准静态33d 测量仪 ZJ-3A 一台 电容电桥 一台 四、实验原理：通过“谐振-反谐振”方法，测试压电瓷材料的串联谐振频率s f 、并联谐振频率1s p f f 及等，计算出各主要参数。 实验仪器：
五、仪器连接： 六：实验方法： 1.按图连接好仪器。 2.打开仪器开关，将样品夹到夹持架两顶尖处，注意夹持力要尽量小，以样品不掉下来即可，夹持点应选在样品的中心处。 3.调节输入电压，测量薄圆片和薄长条片材料时，使V=1V ，测量长圆柱试样时，使V=3V 。 4.调节信号频率，按测量参数的需要测出试样的1,,m n m f f f ，测量1,m m f f 时，将转接器开关拨到2T R ，测量n f 时将转接器开关拨到3T R ，注意观察输出电压，当输出电压出现第一个峰值时，此时的信号频率即为m f ，继续调节输入信号频率，当输出电压出现第一个谷值时，此时频率为n f ，当输出电压出现第二个峰值时，此时的输入信号频率为1m f 。 5.用NW1232低频频率特性测试仪测量1,,m n m f f f 时，选扫频方式为“线性”，检波方式为“线性”，调节扫频宽度可观测到频率特性曲线，再将扫频方式改为“手动”，可在相应位置测出1,,m n m f f f 。 6.ZJ-3A 静态33d 测量仪使用方法见附页。 七、实验步骤： 1、用薄圆片试样（PZT-4，PZT-5二种）测试材料的δεσtg k T p ,,,33 2、用薄长方片试样（PZT-4，PZT-5二种）测试材料的3111 31),(,d Y S k E
环氧树脂_二氧化钛纳米复合材料的制备及性能
环氧树脂/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能 作者：董元彩， 孟卫， 魏欣， 杨绪杰， 陆路德， 汪信 作者单位：南京理工大学材料化学教研室，210094 刊名： 塑料工业 英文刊名：CHINA PLASTICS INDUSTRY 年，卷(期)：1999,27(6) 被引用次数：74次 参考文献(11条) 1.Shang SW;WilliamsJ W查看详情[外文期刊] 1994(29) 2.ShangSW;WilliamsJW查看详情 1995(30) 3.黄锐;徐伟平查看详情 1997(03) 4.熊传溪;闻荻江;皮正杰查看详情 1994(04) 5.欧玉春;漆宗能查看详情 1997(02) 6.Henglein A查看详情 1989(89) 7.严东生查看详情 1995(01) 8.Rustum Roy查看详情 1987(18) 9.林鸿益查看详情 1994(06) 10.张宝龙;黄吉甫查看详情 1998(05) 11.邹盛欧查看详情 1996(09) 引证文献(74条) 1.吴宗汉.罗曼环氧树脂及涂料的增韧改性[期刊论文]-涂料工业 2009(12) 2.熊磊.王汝敏.梁红波.管静超支化聚合物接枝纳米TiO2/环氧树脂复合材料的制备与表征[期刊论文]-中国胶粘剂 2009(4) 3.齐鑫.邸明伟纳米技术在弹性体增韧环氧树脂中的应用[期刊论文]-粘接 2009(1) 4.颜正义.游长江.李瑶环氧树脂增韧改性的研究进展[期刊论文]-广州化学 2009(1) 5.吴捷.杨楠.吴大青聚合物基纳米复合材料的制备方法及其性能评述[期刊论文]-森林工程 2009(6) 6.欧宝立.李笃信表面修饰纳米SiO2增强增韧聚氯乙烯[期刊论文]-复合材料学报 2009(1) 7.江曙.廖立兵环氧树脂/金云母纳米复合材料的制备与表征[期刊论文]-矿物学报 2008(4) 8.狄宁宇.沈鉴烽.曹万荣.刘攀登.郑芳环氧灌封料中无机填料的研究[期刊论文]-绝缘材料 2008(5) 9.谢宇.曹黎华纳米粒子改性环氧树脂的研究进展[期刊论文]-应用化工 2008(3) 10.王合情.曹诺.肖卫东.胡高平纳米有机蒙脱土改性环氧树脂的研究[期刊论文]-现代塑料加工应用 2007(6) 11.王慧敏.柳婵.李清环氧丙烯酸酯/蒙脱土插层材料的研究[期刊论文]-烟台大学学报（自然科学与工程版）2007(3) 12.曹端庆.熊联明.覃毅.李璐.曾林辉.郭亮环氧树脂改性方法研究进展[期刊论文]-塑料科技 2007(11) 13.曹树祥.黎苇.余任亮纳米材料的特性及其在建筑涂料中的应用[期刊论文]-九江职业技术学院学报 2007(3) 14.陈士昆.吴杰颖.徐国财微米碳酸钙复合树脂制备及表征[期刊论文]-淮南师范学院学报 2007(3) 15.曹诺.肖圣洁.肖卫东三溴苯酚/环氧树脂活性阻燃体系的增韧研究[期刊论文]-塑料科技 2007(3) 16.魏建军.毕兴.姚建武纳米材料的特性及其在建筑涂料中的应用[期刊论文]-江西化工 2007(2)
水性环氧树脂的制备方法
水性环氧树脂的制备方法 转载于[url]https://www.360docs.net/doc/2413727027.html,[/url] 水性环氧树脂通常是指环氧树脂以微粒、液滴或胶体形式分散于水相中所形成的乳液、水分散体或水溶液，三者之间的区别在于环氧树脂分散相的粒径不同。根据制备方法的不同，环氧树脂水性化有以下四种方法：机械法、化学改性法、相反转法和固化剂乳化法等。 1）机械法 机械法即直接乳化法，可用球磨机、胶体磨、均氏器等将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末，然后加入乳化剂水溶液，再通过机械搅拌将粒子分散于水中;或将环氧树脂和乳化剂混合，加热到适当的温度，在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液。用机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单，所需乳化剂用量较少，但乳液中环氧树脂分散相微粒尺寸较大，粒子形状不规则且尺寸分布较宽，所配得的乳液稳定性差，粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象，并且该乳液的成膜性能也欠佳。当然提高搅拌分散时的温度可以促进乳化剂分子在环氧树脂微粒表面更为有效地吸附，使得环氧树脂微粒能较为稳定地分散在水相中。 2）化学改性法 化学改性法又称自乳化法，即将一些亲水性的基团引入到环氧树脂分子链上，或嵌段或接枝，使环氧树脂获得自乳化的性质，当这种改性聚合物加水进行乳化时，疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒，离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面，由于带有同种电荷而相互排斥，只要满足一定的动力学条件，就可形成稳定的水性环氧树脂乳液，这是化学改性法制备水性环氧树脂的基本原理。根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同，化学改性法制备的水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。 a、阴离子型 通过适当的方法在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸等功能性基团，中和成盐后的环氧树脂就具备了水可分散的性质。常用的改性方法有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法。功能性单体扩链法是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反应，在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团，中和成盐后就可分散在水相中。自由基接枝改性法是利用双酚A环氧树脂分子链中的亚甲基活性较大，在过氧化物作用下易于形成自由基，能与乙烯基单体共聚，可将丙烯酸、马来酸酐等单体接枝到环氧树脂分子链中，再中和成盐后就可制得能自乳化的环氧树脂。 b、阳离子型 含胺基的化合物与环氧树脂反应生成含叔胺或季胺碱的环氧树脂，再加入挥发性有机一元弱酸如醋酸中和得到阳离子型的水性环氧树脂。这类改性后的环氧树脂在实际中应用较少，这是因为水性环氧固化剂通常是含有胺基的碱性化合物，两个组分混合后，体系容易出现破乳和分层现象而影响该体系的使用性能。 c、非离子型 一般多在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团，同时保证每个改性环氧树脂分子中有两个或两个以上环氧基，所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如用分子量为4000～20000的双环氧端基乳化剂与环氧当量为190的双酚Ａ环氧树脂和双酚Ａ混合，以三苯基膦化氢为催化剂进行反应，可制得含亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链端的环氧树脂，该树脂不用外加乳化剂便可溶于水，且耐水性增强。另外，这种方法制得的粒子较细，通常为纳米级，前面两种方法制得的粒子较大，通常为微米级。从此意义上讲，化学法虽然制备步骤多，成本高，但在某些方面具有实际意义。 在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团，同时保证每个改性环氧树脂分子上有两个或两个以上环氧基，所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和环氧树脂反应，形成端基为环氧基的加成物，利用此加成物和环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合，以三苯基磷为催化剂进行反应，可得到含有亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链段的环氧树脂。这种环氧树脂不用外加乳化剂即可溶于水中，且由于亲水链段包含在环氧树脂分子中，因而增强了涂膜的耐水性。并且在引入聚氧化乙烯、氧化丙烯链段后，交联固化的网链分子量有所提高，交联密度下降，形成的涂膜有一定的增韧作用。 3)相反转法 相反转是一种制备高分子量环氧树脂乳液较为有效的方法，II型水性环氧树脂涂料体系所用的乳液通常采用相反转方法制备。相反转原指多组分体系（如油/水/乳化剂）中的连续相在一定条件下相互转化的过程，如在油/水/乳化剂体系中，其连续相由水相向油相（或从油相向水相）的转变，在连续相转变区，体系的界面张力最低，因而分散相的尺寸最小。通常的制备方法是在高剪切力条件下先将乳化剂与环氧树脂均匀混合，随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入水，随着加水量的增加，整个体系逐步由油包水型转变为水包油型，形成均匀稳定的水可稀释体系。乳化过程通常在常温下进行，对于固态环氧树脂，往往需要借助于少量溶剂和加热使环氧树脂粘度降低后再进行乳化。