甲基丙烯酸改性环氧树脂改进环氧胶膜性能研究

合集下载

含环氧和长氟碳链的丙烯酸酯的制备及其改性环氧树脂涂料性能研究

含环氧和长氟碳链的丙烯酸酯的制备及其改性环氧树脂涂料性能研究张晓伟【摘要】采用两步法合成了可聚合含氟丙烯酸酯预聚物(FM),并将其与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚合成了含环氧和长氟碳链的丙烯酸酯共聚物(CFPA).采用GPC、1H NMR对该聚合物的结构进行表征.将CFPA与环氧树脂E51共混得到改性环氧树脂涂料.对涂膜的表面性能以及本体性能进行了研究.结果表明:加入少量CFPA(0.5％)便可使涂膜的疏水性大幅度提高(水接触角97.8°,二碘甲烷接触角66.0°,表面能25.16 mN/m).X射线光电子能谱(XPS)研究发现,含氟丙烯酸酯聚合物添加量为4％时,CFPA改性的环氧树脂涂膜表面氟原子含量是无规含氟含环氧丙烯酸酯(RFPA)改性的环氧树脂涂膜的8.39倍,氟原子富集于改性涂膜表面,使得材料疏水性得到提高.对改性涂膜的本体性能进行研究,结果表明:改性涂膜具有高凝胶含量、高硬度(4H)、优异的附着力(0级)和低吸水率.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2016(046)012【总页数】6页(P16-21)【关键词】丙烯酸酯材料;长氟链;环氧树脂;低表面能;涂料【作者】张晓伟【作者单位】三友众泰化工涂料有限责任公司,内蒙古137500【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4环氧树脂因具有优异的粘结性、热性能、机械性能以及化学稳定性等而被广泛应用于涂料、胶粘剂、电子封装等领域［1-3］。

然而，在固化过程中环氧基开环产生的羟基，会使材料的表面能升高，从而限制了环氧树脂在防污、防涂鸦涂料等方面的应用［4］。

含氟聚合物具有低表面能、优异的疏水疏油特性、优异的热稳定性以及化学稳定性，因此可用于疏水、防水涂料等［4-10］。

而在众多的含氟聚合物当中，含氟丙烯酸酯聚合物最为常用。

从结构上分析，利用含氟聚合物改善环氧树脂高表面能的问题，需要让尽可能多的氟原子迁移至表面以降低材料的表面能，赋予材料疏水疏油特性。

环氧甲基丙烯酸酯树脂的制备及快速固化研究

环氧甲基丙烯酸酯树脂的制备及快速固化研究刘军;张瑞【摘要】E-51环氧树脂与甲基丙烯酸在三苯基膦为催化剂、对苯二酚为阻聚剂下于100℃反应，合成环氧甲基丙烯酸酯树脂，通过测定反应物酸值，适宜的反应时间为5 h。

使用促进剂2-乙基己酸铜可使固化时间由20 min 缩短至30 s，其固化30 s 后的拉伸剪切强度15.2 MPa 为固化24 h 后拉伸剪切强度的88.9%。

%Methyl acrylate epoxy resin was synthesized by the reaction of E - 51 epoxy resin with methylacrylic acid in the presence of triphenylphosphine as catalyst and hydroquinone as inhibitor at 100 ℃.By testing the acid value of reactants, appropriate reaction time of 5 h was determined. Using accelerator copper 2-ethylcaproate can make the curing time reduce from 20 min to 30 s, and the tensile shear strength can reach 15.2 MPa accounted for 88.9% of the tensile shear strength after curing for 24 h.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P256-257,284)【关键词】环氧甲基丙烯酸酯树脂;2-乙基己酸铜;快速固化【作者】刘军;张瑞【作者单位】陕西省石油化工研究设计院，陕西西安 710054;陕西省石油化工研究设计院，陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】TQ320环氧树脂作为高强度热固性树脂在国民经济的各个领域应用及其广泛，然而环氧树脂存在固化速度慢、固化后交联密度高，内应力大、耐冲击性、耐湿热性差等缺点，在一定程度上限制了其在某些高新技术领域的应用。

硅氧烷低聚物改性水性环氧树脂及其性能研究

硅氧烷低聚物改性水性环氧树脂及其性能研究严瑾;邵水源;昝丽娜;庞青涛;朱睿颖;何婷【摘要】用甲基丙烯酸改性环氧E-44合成水性环氧树脂,再以物理共混方式用自制硅氧烷低聚物改性水性环氧树脂.采用红外光谱对树脂结构进行表征;用改性树脂制备固化涂层,考察了涂层固化后的基本性能;并利用热重分析和差示扫描量热法分析了固化膜的热稳定性和玻璃化转变温度.结果表明:硅氧烷低聚物对改性水性环氧树脂的附着力、吸水率、耐化学介质性能影响不大;加入硅氧烷低聚物后涂膜的铅笔硬度从3H提升至4H;随着硅氧烷低聚物含量的增加,达到最大热失质量速率时的温度从364.5℃提升至433.0℃,涂膜的热稳定性提高.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2015(045)006【总页数】6页(P17-21,26)【关键词】聚硅氧烷;改性;水性环氧;亲水性【作者】严瑾;邵水源;昝丽娜;庞青涛;朱睿颖;何婷【作者单位】西安科技大学化学与化工学院,西安710054;西安科技大学材料科学与工程学院,西安710054;西安科技大学材料科学与工程学院,西安710054;西安万德能源化学股份有限公司,西安710065;西安科技大学材料科学与工程学院,西安710054;西安科技大学材料科学与工程学院,西安710054【正文语种】中文【中图分类】TQ637.81水性环氧树脂涂料不仅保持了溶剂型环氧树脂涂料的优点，具有优良的物理化学性能，还具有其自身的优势：可在室温和潮湿条件下固化，固化较快，交联密度高［1］，被广泛应用于防腐涂料［2］、工业地坪涂料［3］、建筑涂料［4］、石质文物保护［5］等领域。

但环氧树脂存在的韧性差、表面能高、高温易降解、憎水性不足等缺点，影响了制品的性能。

聚硅氧烷具有良好的介电性能、低温柔韧性、低表面能、高透氧性、耐热性、耐候性等优点，用聚硅氧烷改性环氧树脂，可赋予环氧制品一些独特的性能，被认为是有效改性环氧树脂的途径之一［6－11］。

丙烯酸改性环氧水性树脂合成工艺的优化研究

丙烯酸改性环氧水性树脂合成工艺的优化研究刘敏;朱华;林怡雯;甘复兴【摘要】This article has described the feasibility and necessity of a two- step esterification process for the preparation of acrylate modified epoxy resin, was discussed in details. Besides, two cricial steps in the esterification process were also studied in detail. By controlling the ring - open process of epoxy during the esterification, it was found that the optimum catalyst dosage in the epoxy mono - esterification process was 0.2％ and the most appropriate reaction time was 105 min. Besides, by measuring the number average molecular weight (Mn) of the resin by GPC, the relation between Mn and the concentrations of initiator and the chain transfer agent used in the acrylic radical polymerization process. With the method mentioned above,the resin containing a certain amount of functional groups, best Mn and chain structure was synthsized. Finally, the modified resin porformed well rerified by resin performance tests.%在详细分析酯化工艺制备丙烯酸改性环氧树脂合成路线的基础上,讨论了两步酯化工艺的可行性和必要性;并对两步酯化工艺中的两个关键步骤进行了详细研究.通过对酯化过程中环氧基团开环过程的控制,得到了环氧树脂单酯化过程中催化剂的最佳用量为0.2%(相对于总质量)、最佳反应时间为105 min;同时通过凝胶渗透色谱对产物数均相对分子质量的测定,得出自由基聚合反应过程中引发剂和链转移剂用量与聚合树脂相对分子质量之间的关系;并由此制备出具有一定功能官能团数量、最佳相对分子质量和链结构的丙烯酸改性环氧树脂.最后,通过对该树脂的性能测试证实该方法所合成树脂综合性能优良.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2011(041)002【总页数】5页(P42-45,49)【关键词】环氧丙烯酸;酯化;相对分子质量;水性树脂;环氧当量;合成工艺【作者】刘敏;朱华;林怡雯;甘复兴【作者单位】武汉大学资源与环境科学学院环境工程系,武汉,430072;武汉大学资源与环境科学学院环境工程系,武汉,430072;武汉大学资源与环境科学学院环境工程系,武汉,430072;武汉大学资源与环境科学学院环境工程系,武汉,430072;中国科学院金属腐蚀与防护国家重点实验室,沈阳,110015【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4因此，如何避免凝胶化，使工艺过程更为可控和稳定，确保合成树脂的相对分子质量分布符合要求，这是本实验主要的研究目的。

环氧树脂与丙烯酸酯复合改性水性聚氨酯的合成研究

ｏｔｔｎｉｇｐｏｅｉｓｏｏｅｔｒｅｋｎｓｆｏｙｒｎｉｎｄａｏｅｅｇｇｏｅｉｉｔ，ｔｏｇａｈｓｎｕｓａｄｒｐｒｅｆｔｓｅｉｄｌｍｅｓｎｔｈｈｏｐｍｅｔｅｂｖ，．．ｏｄｆｘｂｌｓｎｄｅｉｏｌｉｙｒｏ
ＳｎｔｓｓｏａｅｂｏｎｅＰｏｙｅｈａｙｈｅｉｆＷｔｒｒｌｕｒｔｎｅＭｏｉｅｙＥｐｏｙｓｎｎｄＡｃｙｆｃＥｓｅｄｆｄｂｉｘＲｅｉａｒｉｔｒ
ＨＵＡＮＧｎＨｏｇｌ
，
ＦＨｅｉｌＵ＜ｌｎｇ
ｎｗ－ｐｒｔｅｉａｅｊｓｌｙｅｎ，ａｓｔｅａｏｄｗａｒｕｉｌａｄｌｔｍｅａｕｅｒｓｔｃｕｔｉｅｔｅｐｌｒｔａｅｗｔｒｅｉａｃｄｇｏｅｔｅｉｇｑ￣ｔｅｏｅｒｓｎｋｈｏｕｈｅｒｓｎｎｈｎｙｉｋ
５００Ｃｉａ２ＣｏｌｇｆｎｉｎｎａｃｅｃｄＥｇｅｒｇＳｕｉａＵｎｖｒｉｆｅｈｏｏ，６，ｈｎ；．ｌｅｏＥｖｒｍｅｔｌｉｎｅａｎｉｅｉ，ｏｔＣｈｎｉｅｓｏＴｃｎｌｇ１４ｅｏＳｎｎｎｈｙｔｙ
ＨＥｆｒｓｔｅｂｉｇｅｗｅｎｔｅｃｒｄｓｅ１ｈｄｆｄｗａｅｂｒｅｐｌｕｅａｅｃｍｂｎｓｔｅＡｏｍｒｅｂｔｅｏｅａｈｌｅｍｏｉｅｔｒｎｙｒｔｎｈｄｈｎ．Ｔｉｏｏｈｏｉｅｈ

丙烯酸酯液体改性环氧树脂胶粘剂

丙烯酸酯液体改性环氧树脂胶粘剂3．2 胶粘剂力学性能采用环氧基含量为1．2 mmol·g-1的丙烯酸酯液体橡胶增韧环氧树脂胶粘剂，其力学性能见表3。

由表3可见，环氧树脂胶粘剂对不同材料有不同的粘接性，但加入丙烯酸酯液体橡胶后拉伸剪切强度都有不同程度的提高，铝合金试片的拉剪强度提高了133％，复合材料试片提高了124％，45#钢试片提高了84％。

这是因为加入丙烯酸酯液体橡胶，改善了体系的韧性，降低了固化过程中产生的内应力，胶粘剂拉剪强度增大。

下面分别讨论液体橡胶添加量和环氧基含量对拉剪强度的影响。

表3 环氧树脂胶粘剂拉剪强度拉剪强度每百份环氧树脂中液体橡胶的加入份数／MPa 0 5 10 15 20铝合金试片 12．1 20．1 28．2 26．1 22．3玻璃钢试片 7．2 12．0 16．1 14．0(试片破坏) 14．1(试片破坏)45#钢试片 9．2 11．2 16．8 16．6 13．2由表3可见，随液体橡胶添加量的增加，胶粘剂的拉剪强度逐渐增大，当添加量为每百份环氧树脂加10份时，拉剪强度提高幅度最大，分别提高了约133％和124％。

这是因为加入液体橡胶，体系成两相结构，由于橡胶相变形和撕裂的阻力对基体开裂有阻碍和钉扎作用，消耗大量的能量，提高了韧性。

而这种阻碍作用与橡胶相的体积分数成线性关系，故随液体橡胶添加量的增加，基体的韧性增大，拉伸剪切强度逐渐增大。

又由于胶结件在受拉剪载荷时，胶粘剂与胶接件表面粘接作用和胶粘剂本身的强度不同，胶接件的破坏形式也不同。

但是若橡胶含量过大，胶粘剂内聚强度降低，试件呈内聚破坏，拉剪强度反而降低。

3．2．1 丙烯酸酯液体橡胶环氧基含量的影响丙烯酸酯液体橡胶含有的反应性官能团为环氧基，不同环氧基含量的液体橡胶对胶粘剂拉剪强度的影响不同。

图4(图略)是体系中分别加入不同环氧基含量(每百份环氧树脂加入10份)的液体橡胶后，胶粘剂拉剪强度与液体橡胶环氧基含量的关系曲线。

改性环氧丙烯酸酯胶粘剂预聚体增韧改性研究

改性环氧丙烯酸酯胶粘剂预聚体增韧改性研究王欣;强敏;王玉珏;雷晶晶;龚甜;郝海锋【摘要】采用聚乙二醇改性环氧E-44树脂,改性后E-44与α-甲基丙烯酸进行酯化反应,得到改性环氧丙烯酸酯预聚体.由单因素实验确定反应条件如下:第一步反应温度为90℃,第二步反应温度为95℃,聚乙二醇与环氧树脂的物质的量比为0.20:1,催化剂四丁基溴化铵用量为2.0％,阻聚剂对羟基苯甲醚用量为0.05％.红外光谱分析表明,改性环氧丙烯酸酯预聚体合成成功.由改性预聚体配制的胶粘剂粘度减小,拉伸剪切强度可达5.95 MPa,180°剥离强度也有所提高.%Prepolymer of modified epoxy acrylates was synthesized through epoxy resin E-44 modification by polyethylene glycol and then esterification with α-methacrylic acid. Through single factor experiment, the optimal synthetic conditions were obtained as follows; the first step reaction temperature was 90 'C ,the second reaction temperature was 95 ℃, the molar ratio of polyethylene glycol to epoxy resin was 0. 20 : 1, the catalyst (tetrabutyl ammonium bromide) dosage was 2. 0%,the polymerization inhibitor(p-hydroxyanisole) dosage was 0. 05%. Infrared spectroscopic analysis proved the success of modification. After modification, viscosity of adhesive declined,shear strength reached 5. 95 Mpa,180° peel strength improved.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2012(029)011【总页数】4页(P50-53)【关键词】增韧;环氧丙烯酸酯;改性;预聚体;胶粘剂【作者】王欣;强敏;王玉珏;雷晶晶;龚甜;郝海锋【作者单位】武汉科技大学化学工程与技术学院,湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院,湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院,湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院,湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院,湖北武汉430081;武汉科技大学化学工程与技术学院,湖北武汉430081【正文语种】中文【中图分类】TQ630.49UV固化环氧丙烯酸酯胶粘剂具有粘结剪切强度高、价格便宜等优点,但固化后脆性大,柔韧性不好,对非极性材料(如PET塑料片)粘结性能较弱,剥离强度极小,而且其粘度较大,通常需要加入大量对健康有害的活性稀释剂以降低其施工粘度。

密封胶用环氧改性丙烯酸树脂生产工艺的研究

高温不返黏高温不返黏
注：外观均为浅黄色透明黏稠状液体；单体总量均为 ’; :； @2N 占反应时间、用量均相同。单体的 %K ；
由于密封胶的用途很广，根据用户对密封胶性能要求的不同，表 + 中的 - 种溶剂均可作制备密封胶的溶剂，但是不同的用户所要求的密封胶的性能不同，如内涂用正丁醇或异丙醇作溶剂时，在蒸煮和耐高温的情况下就不能满足用户的要求，因为干膜中所带的醇类溶剂，在蒸煮时易与水形成氢键而使之泛白，吸水膨胀并发黏，但用丁酮和乙酸乙酯作溶剂的时候就不存在此问题。如用在外涂就不需要蒸煮， - 种溶剂都能满足用户的要求。同时还研究了随着反应中溶剂量的增加，反应速率是逐渐下降的，这是因为聚合物中单体浓度愈大，则单体分子愈多，反应机会就增加，表现出转化率高。反之，单体浓度低时，单体分子碰撞机会就减少，但是反应时溶剂量也不是越少越好，溶剂太少时，由于猛烈放热，局部受热不均匀，出现缠绕搅拌的假黏现象，小分子单体被包裹在内不能参与聚合，结果转化率低，这样得到的聚合物的相对分子质量很高，黏度过大。当溶剂与单体的比例为 > &$ G H &$ ’ A I + 时较为合适（不同的用户有不同的要求）。
%&&’ 年 - 月第 +& 卷第 - 期
现代涂料与涂装 .)/0#1 23415 6 74148941:
!"#$ %&&’ ()*$ +& ,)$ -
试验研究与应用
密封胶用环氧改性丙烯酸树脂生产工艺的研究
陈鹏，朱传方
（华中师范大学化学学院，武汉 -;&&’< ）摘要：以甲基丙烯酸甲酯为硬单体，丙烯酸丁酯为软单体，丙烯酸为功能单体，环氧树脂为改性剂制备了密封胶用环氧改性丙烯酸树脂。讨论了环氧树脂的类型及用量，溶剂的种类，反应的温度，溶剂和相对分子质量调节剂的选择，确定了适宜于制备密封胶用环氧改性丙烯酸树脂的反应条件及最佳的配方。关键词：环氧；丙烯酸树脂；密封胶中图分类号：=>-;;$ -;? 文献标识码：! 文章编号：+&&’ @ <A-B C %&&’ D &- @ &&&+ @ &;

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

甲基丙烯酸改性环氧树脂改进环氧胶膜性能研究
甲基丙烯酸（MAA）和环氧树脂（EP）进行反应后，添加偶氮二异丁腈（AIBN）和丙烯酸异辛酯，合成的含有丙烯酸树脂链段的环氧树脂作为增韧剂，制备成环氧胶膜。

改性后的环氧树脂胶膜剪切强度及剥离强度明显提高，DSC测试显示体系的耐热性能损失不大，用红外光谱分析了固化过程及其改性过程中的反应情况。

结果表明，改性后的EP制备出的树脂固化物具有良好的力学及耐热性能。

标签：增韧；环氧胶膜；甲基丙烯酸
环氧树脂是综合性能良好的热固性树脂，它具有优异的粘接性能、耐磨蚀性、力学性能、化学稳定性、电器绝缘性，以及收缩率低、易加工成型、较好的应力传递和成本低廉等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、轻工、建筑、机械、航天航空、电子电气绝缘材料、先进复合材料基体等各个领域[1] 。

但环氧树脂存在质脆、冲击韧性差等缺点，难以满足工程应用的需要。

目前的增韧技术如有机硅改性[2]、聚氨酯改性[3]、丁腈橡胶改性[4，5]，均可通过诱导剪切变形，诱发基体的耗能过程，终止、分枝裂纹，从而提高环氧树脂的断裂韧性，但对耐热性影响较大。

本文通过丙烯酸与环氧树脂反应接入柔性链段得到增韧树脂，再经过复配压膜成型得到胶膜体系并进行力学性能及耐热性能测试，同时用FT-IR对丙烯酸及环氧树脂的反应进行表征。

1 实验部分
1.1 试验主要原料
环氧树脂E51、E44、E20，工业级，无锡蓝星新材料股份有限公司；双氰胺，工业级，空气化工产品有限公司；偶氮二异丁腈（AIBN），化学纯，常州市一耕化工有限公司；甲基丙烯酸，工业级，上海化学试剂有限公司。

1.2 试验设备及测试方法
用瑞士梅特勒-托力多公司820型差热分析仪（DSC）测定浇注体TG。

用傅立叶变换红外光谱Varian640表征甲基丙烯酸和环氧树脂反应情况。

剪切强度按照GB/T 7124—2008测试、高温拉伸剪切强度按照GJB 444—1988测试、常温90°剥离强度按照GJB 446—1988测试。

1.3 增韧剂的制备
60 g E51环氧用0.05 g三苯基膦（ph3p）作为催化剂，与1.2 g甲基丙烯酸在110 ℃下进行反应1.5 h，而后升温到130 ℃（升温30 min），滴加2 g E51和
0.24 g偶氮二异丁腈及8 g异辛酯的混合物，加热到130 ℃保温1.5～2 h，再补加偶氮二异丁腈50 g继续反应30 min，合成的增韧剂结构见图1。

1.4 环氧胶膜的制备
将环氧树脂E44 15 g、E20 45 g、增韧剂25 g，按比例混合并加热至50～60 ℃，分散搅拌速度为300 r/min，然后分别加入固化剂9 g、偶联剂2 g、流变助剂2 g、促进剂1 g、气相二氧化硅1 g搅拌均匀后压膜成型。

2 测试及分析
2.1 力学性能分析
由表1可见，改性后常温及高温剪切强度比改性前提高10%～15%，改性后体系韧性较好。

2.2 丙烯酸改性环氧树脂FT-IR表征与分析
从图2可见，3 494 cm-1处羧基上的羟基峰明显减弱说明丙烯酸上的羧基已经反应，915 cm-1处为环氧吸收峰，改性后吸收峰减弱，也说明环氧基团与羧基反应了。

3 结论
通过丙烯酸与E51环氧树脂反应得到增韧树脂，再经复配压膜成型得到胶膜体系，研究了改性环氧树脂对胶膜体系力学性能及耐热性能的影响。

改性后的环氧树脂胶膜剪切强度及剥离强度明显提高，而耐热性能损失不大，满足环氧胶膜在结构粘接方面的要求。

参考文献
[1]杨双春，赵慧燕，刘晓旭.改性环氧树脂研究现状及分析[J].当代化工，2012，41（10）：1085-1097.
[2]周宁琳，周红.有机硅改性环氧树脂[J].热固性树脂，1996（3）：25-26.
[3]YING I，SUFEN MAO.Study on the properties and application of epoxy pesin/polyurethane Semi-interpenetrating polymer networks[J].J.of App1.Poly.Sei，1996，（61）：2059.
[4]李晓强，唐斌，成奖国.羧基丁腈橡胶的性能研究[J].橡胶工业，2004，51（5）：69-73.
[5]马天信，姜波.增韧剂对环氧树脂性能的影响[J].热固性树脂，2003，18（3）：
7-9.。