陸士平 王天堂 （上海富晨化工有限公司 200235） 摘 要: 合成了標準型的環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂，對其性能進(jìn)行了表征 關(guān)鍵詞: 乙烯基酯樹(shù)脂，環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂 1．前言 國外標準型的環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂是由雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂與甲基丙烯酸反應后溶于苯乙烯中的熱固性樹(shù)脂。這類(lèi)樹(shù)脂的典型牌號有：Derakane－411；Hetron 922；Atlac 430；Norpol Dion 9100；日本昭和的Ripoxy R－806等。該類(lèi)樹(shù)脂由于具有較好的韌性和耐腐蝕（尤其耐堿）性，正在逐步取代脆性的雙酚A－富馬酸型耐腐蝕樹(shù)脂，是一種綜合性能優(yōu)良的高級耐蝕樹(shù)脂。國內目前已有的雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂，由于原材料（主要是環(huán)氧樹(shù)脂）方面的原因，一直采用改性的手段（如異氰酸酯改性、富馬酸改性等）來(lái)改善乙烯基酯樹(shù)脂的工藝性能和力學(xué)性能，但往往不能同時(shí)滿(mǎn)足乙烯基酯樹(shù)脂好的韌性和耐蝕（尤其耐堿）性。我們從材料的宏觀(guān)性能是其微觀(guān)結構的反映這一基本原理出發(fā)、設計和合成了這種標準型的雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂并對其性能進(jìn)行了表征，同時(shí)同國外產(chǎn)品進(jìn)行了性能對比。 2．合成和性能測試 2.1 樹(shù)脂的合成：采用一定環(huán)氧當量的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和甲基丙烯酸在催化劑和阻聚劑存在下，于90～130℃反應2－4h，當酸值＜10以下時(shí)，終止反應、冷卻并溶于苯乙烯單體中待測。該樹(shù)脂取名為FuChem-879。 2.2 試樣的檢測： 2.2.1 樹(shù)脂的常規指標檢測按國標要求進(jìn)行。 2.2.2 樹(shù)脂澆鑄體的力學(xué)性能檢測按國標要求進(jìn)行。 2.2.3 樹(shù)脂澆鑄體的耐堿性試驗按國標要求進(jìn)行。 2.2.4 樹(shù)脂澆鑄體的耐腐蝕性試驗按國標要求進(jìn)行。 3．結果與討論 為便于對比，我們選用了Dow化學(xué)公司的Derakane－411和富馬酸改性的乙烯基酯樹(shù)脂同時(shí)檢測。 3.1 樹(shù)脂常規性能的檢測 項 目 FuChem-879 Dow－411 富馬酸改性VE 粘度Pa S（25℃） 0.40 0.42 0.40 酸值mg KOH/g 4.90 3.75 10 苯乙烯含量％ 43 42 40 凝膠時(shí)間*min（25℃） 16.30 20 20 80℃凝膠時(shí)間**min 固化時(shí)間min 放熱峰溫度℃ 12.05 14.20 177 10 12.50 178 13 14.50 198 *2%MEKP；4%異辛酸鈷液； **1%BPO. 很明顯，879樹(shù)脂的反應活性比富馬酸改性VE來(lái)得低，而同Dow－411相近。 3.2 樹(shù)脂澆鑄體力學(xué)性能檢測 項 目 879樹(shù)脂 Dow-411 富馬酸改性VE GB法 ASTM法(典型值) 拉伸強度Mpa 68.10 66.25 83 55.20 拉伸彈性模量Gpa 3.10 3.07 2.9 3.29 斷裂延伸率％ 2.75 2.60 7-8 1.88 彎曲強度Mpa 108 109 148 105 彎曲彈性模量Gpa 3.75 3.73 3.4 3.49 沖擊強度（無(wú)缺口）KJ/M2 21.15 18.09 ／ 7.61 熱變形溫度℃ 99.4 100.6 99 – 104 112 巴氏硬度 43 43 35 51 FuChem-879樹(shù)脂的分子結構示意如下： 由于雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯只在分子鏈兩端含有不飽和雙鍵的交聯(lián)點(diǎn)，因此從某種意義上說(shuō)，在受力狀態(tài)下，整個(gè)分子鏈可伸長(cháng)，因而可以吸收機械及熱的沖擊，表現在宏觀(guān)性能上具有好的抗沖擊韌性、耐裂紋和開(kāi)裂性能。而富馬酸改性VE，則由于分子鏈中有交聯(lián)點(diǎn)，因而增加了該類(lèi)樹(shù)脂的脆性，盡管熱變形溫度較高，但其它性能均不及FuChem-879。應該指出的是：Dow-411采用ASTM法測試的典型值與采用中國GB法的測試結果在部分項目上（如拉伸、延伸率）存在差別，原因在于試樣尺寸及制作方法不同。 3.3 樹(shù)脂澆鑄體耐堿性試驗 在10%NaOH沸騰狀態(tài)下，按10h、50h、100h期令。 879樹(shù)脂 Dow-411 富馬酸改性VE 10h 重量變化率％ +0.36 +0.32 +0.34 巴氏硬度保留率％ 81.70 82.30 85 試樣外觀(guān) 表 面 光 澤、 無(wú) 變 化 50h 重量變化率％ +0.88 +0.20 +0.85 巴氏硬度保留率％ 75 76.70 70 試樣外觀(guān) 表面光澤、無(wú)變化 表面微量乳化現象 100h 重量變化率％ +0.92 +0.15 +0.34 巴氏硬度保留率％ 70 70 60 試樣外觀(guān) 表面光澤、無(wú)變化 表面有乳化現象 FuChem-879樹(shù)脂和Dow-411都通過(guò)了100h試驗，而富馬酸改性VE在50h時(shí)表面有乳化現象。 分子結構設計表明，FuChem-879樹(shù)脂比富馬酸改性VE酯基含量低。而樹(shù)脂的化學(xué)侵蝕是通過(guò)酯基的水解或未反應的不飽和雙鍵在氧化或鹵化時(shí)裂解而發(fā)生的，FuChem-879樹(shù)脂的環(huán)氧骨架上的酯基的缺乏和其兩端酯基周?chē)患谆谋Ｗo，阻礙水和堿對酯基的水解，因此它比富馬酸改性VE表現出優(yōu)良的耐堿性。 3.4 樹(shù)脂澆鑄體的耐腐蝕性能 耐腐蝕試驗表明，FuChem-879樹(shù)脂可在下列范圍內安全使用。 介質(zhì) 濃度% 推薦使用溫度℃ 介質(zhì) 濃度% 推薦使用溫度℃ 鹽酸 37 70 硫酸銅 All 100 20 100 氫氟酸* 10 65 硫酸鎳 All 100 20 40 鉻酸 20 65 硫酸鋅 All 100 硫酸 50 100 70 80 濕氯氣* 100 100 硝酸 5 65 雙氧水 35 60 20 50 氫氧 5 80 檸檬酸 All 100 10 80 次氯酸 10 80 50 95 20 65 尿素 50 65 磷酸 100 100 次氯酸鈉* 15 80 醋酸 25 100 氟化氫（汽） All 80 50 80 氨水 20 65 75 65 甲醇 10 65 有*者使用前，請同我們聯(lián)系；如選用未列入表中的化學(xué)介質(zhì)，請來(lái)電咨詢(xún)。 4．結論 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
