液體端氨基丁腈橡膠- 環(huán)氧樹(shù)脂密封膠耐吸水性能改進(jìn)研究

呂華偉

(南京大學(xué)金陵學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,江蘇 南京210000)

1 概述

1.1 選題背景

密封劑是一種用于填充孔和接縫之間間隙的粘貼材料,固化結(jié)成一個(gè)整體,具有防水、防塵、防霧的功能。應(yīng)用于建筑行業(yè)、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、機(jī)械制造、船舶制造等領(lǐng)域,在各行建設(shè)中有著舉足輕重的作用。

環(huán)氧樹(shù)脂密封膠具有很強(qiáng)的膠粘性、耐磨性、力學(xué)性能、絕緣性、穩(wěn)定性等等,但它的缺點(diǎn)也是存在的,例如韌性不好,脆性大等等。張俊生等[1]通過(guò)韌性環(huán)氧樹(shù)脂直接固化液體端氨基丁腈橡膠,其中韌性環(huán)氧樹(shù)脂采用縮醇醚作分子主鏈, 分子柔韌性好,制備的密封膠強(qiáng)度大、伸長(zhǎng)率高, 耐壓縮能力優(yōu)異,耐高低溫性能好。

1.2 課題目的

本課題基于端氨基丁腈橡膠和環(huán)氧樹(shù)脂制備的密封膠研究,由端氨基丁腈橡膠用環(huán)氧樹(shù)脂固化而成制備的密封膠強(qiáng)度大、伸長(zhǎng)率高、耐壓縮能力優(yōu)異、耐高低溫性能好,但也存在吸水率高的問(wèn)題。此次課題旨在探究改換不同分子結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹(shù)脂,并添加固化劑和偶聯(lián)劑對(duì)密封膠吸水率的影響。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 原料(表1)

2.2 樣品制備

按照表2 配方,用高速攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆?然后用小型三輥研磨機(jī)研磨2 遍,制備A 組分、B 組分和B1 組分。再按照表3 配方,將各組分用高速攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蛎摎夂?倒入聚四氟乙烯模具中成膜,膜厚2mm,成膜條件為50℃下固化48 小時(shí)。

表1 試劑表

表2 實(shí)驗(yàn)配方表

表3 實(shí)驗(yàn)配方表

表4 吸水率數(shù)據(jù)

表5 吸水率數(shù)據(jù)

表6 吸水率數(shù)據(jù)

2.3 分析測(cè)試

吸水率測(cè)試：將制備好的膜剪切成為1cm 正方形樣品泡水后,使用稱量天平(精確到0.01g),精測(cè)測(cè)量每段時(shí)間內(nèi)樣品的吸水量,每個(gè)配方測(cè)三組數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與討論

3.1 不同分子結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)吸水率的影響(表4)

通過(guò)數(shù)據(jù)比較,可以直觀的發(fā)現(xiàn)在使用Jew-0120 代替Jef-0211 后,密封膠的吸水率大幅度下降。這是因?yàn)镴ef-0211 屬于脂肪族,而Jew-0120 屬于脂環(huán)族,Jew-0120 的極性更小,使得制備的密封膠吸水率更低。

3.2 壬基酚對(duì)吸水率的影響(表5)

通過(guò)分析,在加入3 份的壬基酚后,密封膠的吸水率降低了。一是因?yàn)楣袒瘎┤苫又械谋椒泳哂惺杷裕欢且驗(yàn)槿苫哟龠M(jìn)反應(yīng)完成,提升交聯(lián)密度,降低了吸水率。而加入6 份的壬基酚后,密封膠的吸水率降低效果與加入3 份壬基酚的差別不大。

3.3 鈦酸酯偶聯(lián)劑931 對(duì)吸水率的影響(表6)

通過(guò)分析,加入1 份的鈦酸酯偶聯(lián)劑931 后,吸水率有了大幅度下降。一是因?yàn)殁佀狨ヅ悸?lián)劑931 中的烷基具有疏水性的性質(zhì)；二是因?yàn)?31 促進(jìn)反應(yīng)完成,提升交聯(lián)密度,使得吸水率降低。

4 結(jié)論與展望

此次課題所研究的是改進(jìn)液體端氨基丁腈橡膠-環(huán)氧樹(shù)脂密封膠的耐吸水性能,我用Jef-0120 代替了原來(lái)的Jef-0211,并添加了壬基酚和鈦酸酯偶聯(lián)劑931 一起來(lái)減少吸水率。通過(guò)吸水率數(shù)據(jù)的比較,改變配方后,密封膠的吸水率有了大幅度降低。相信在未來(lái)的應(yīng)用領(lǐng)域中,會(huì)有更多的方法能夠繼續(xù)完善液體端氨基丁腈橡膠-環(huán)氧樹(shù)脂密封膠性能,讓它能夠在專業(yè)領(lǐng)域里得到更廣泛應(yīng)用。