低粘高热：环氧树脂研究热点

低粘高热：环氧树脂研究热点 环氧树脂是制备高性能复合材料重要的基体材料，能赋予复合材料良好的力学性能和物理性能。RTM(Resin Transfer Molding)是广泛使用的先进复合材料制备工艺方法，但环氧树脂由于手轮室温粘度较高，限制了在RTM成型中的应用，在降低环氧树脂体系的粘度的同时提高其耐热性，这对于RTM成型工艺制备高性能复合材料及用作电器设备的灌封料具有十分重要的意义。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍说，武汉理工大学材料科学与工程学院最近自制低粘度交联单体、改性酸酐与E-44环氧树脂组成一个共混树脂体系，在这方面的研究取得了新的进展。
RTM(Resin Transfer Molding)作为广泛用在航天航空、汽车、机械、电子及建筑等领域的先进复合材料制备工艺方法，主要使用的树脂品种为不饱和聚酯树脂(UPR)，而该树脂在力学性能和物理性能方面无法满足先进复合材料的更高要求；由于RTM工艺是低压成型工艺，树脂对纤维只有一步浸润过程，双金属片所以对树脂的要求较高，特别是树脂有较低的粘度及足够长的凝胶时间以满足树脂流动充模和对纤维的浸润。此外树脂还应具有较高的力学性能和物理性能。中国环氧树脂行业协会 (www.epoxy-e.cn)专家表示，针对目前使用的环氧树脂由于室温粘度较高，限制了环氧树脂在RTM成型中的应用，研究满足RTM工艺要求的低粘度、高性能环氧树脂体系以拓宽RTM工艺及产品的应用领域，同时能极大地提高复合材料的性能。在降低环氧树脂体系的粘度的同时提高其耐热性，这对于 RTM成型工艺制备高性能复合材料及用作电器设备的灌封料具有十分重要的意义。
武汉理工自制的一类低粘度交联单体、改性酸酐与环氧树脂组成一个共混树脂体系，采用E-44为主要原料；另有改性酸酐，为白色固体粉末，酸酐当量168、熔点86℃；交联剂为非环氧类无色低粘度液体。实验仪器设备为PYRSl DSC，美国Perkin-Emer公司生产。试样制备首先按配方称量好各组分，将环氧树脂、改性酸酐加入烧杯中，在搅拌下加热到90℃直至酸酐溶解完全、树脂呈透明液体状态，冷却到60℃以下加入交联剂搅拌均匀。将配制好的树脂倒入模具中按确定的固化进度进行固化。据中国环氧树脂行业协会 (www.epoxy-e.cn)专家介绍，性能测试中树脂浇铸体的力学性能与物理性能测试均按相关标准进行：拉伸强度及模量参照GB/T2568- 1995；弯曲强度及模量参照钳形电流表GB/T2570-1995；冲击韧性参照GB/T2571-1995；体积电阻率与表面电阻率参照GB/T1410- 1989；介电常数和介质损耗角正切参照GB/T1409-1989；热变形温度参照GB/T1634-1979。
中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍称，氧化镉实验表明：在酸酐固化环氧树脂中通过加入低粘度非环氧交联剂，能有效地降低树脂体系的粘度，该树脂体系在室温下有较长的适用期，加热到50℃以上又能快速发生反应使树脂粘度激增；通过正交实验优选出该树脂配方为E-44环氧树脂100份、酸酐固化剂75份、交联剂30份时，树脂耐热性能最佳，热变形温度高达265℃；该树脂体系具有低粘度、高反应性、优异的力学及物理性能，非常适合RTM 工艺制备高性能复合材料及用作电器设备的灌封料。总之该方法为环氧树脂改性探索出了一条新的途径。