聚氨酯―環氧樹脂的研究
1、前言
環氧樹脂具有優良的粘結力和機械強度，但缺乏韌性，往往呈脆性狀態。而聚氨酯則具有極佳的柔韌性和彈性。因此，探索用聚氨酯來改性環氧樹脂，早在六十年代末就開始了。如美國Dow Chemical公司先研制成功聚氨酯改性環氧結構膠粘劑，復合材料基體樹脂等產品用于航空航天工業［1-2］。
八十年代來，日本橫浜コ”ム（株）開發的彈性環氧樹脂系列FEX，分子量分布寬，樹脂粘度高。固化后它柔軟富彈性、耐沖擊，可以無色透明，與普通環氧樹脂相溶性好［3］。
國內研制單位亦不少，如上海市合成樹脂研究所在DW－4耐超低溫膠中，用了環氧改性聚氨酯樹脂。天津市合成材料研究所的HY一912超低溫膠中，用了聚氨酯改性環氧樹脂。黑龍江省石油化學研究所研制出聚氨酯半互穿改性環氧樹脂膠粘劑，提高了它的剪切強度和剝離強度，用于轎車車門折邊的膠接[4]。
我們研制成功的SK3系列聚氨酯一環氧樹脂，粘度適中，適于操作，貯存穩定。它固化后具有極佳的柔韌性和彈性，在膠粘劑、涂料和復合材料基體等有望獲得廣泛的應用。目前，它已在某些膠粘劑和涂料中取得了良好的結果。
2、實驗部分
2.1SK3聚氨酯-環氧樹脂的合成
在裝有攪拌器、溫度計和通氮氣閥門、連接減壓真空泵的四口反應器中，放入端羥基聚醚，加熱、抽真空，排除水份及空氣。冷至60℃，通氮氣保護。滴加稱量的異氰酸酯，加熱，攪拌保溫，得到異氰酸酯封端的聚氨酯予聚體。然后加入稱取的環氧樹脂，在氮氣中加熱，不斷攪拌，進行反應。經紅外光譜分析證實NCO基團全部耗盡為止，反應完成。
2.2SK3型聚氨酯-環氧樹脂的主要性能指標
2.3用SK3樹脂制備膠粘劑及其性能檢測
膠粘試作制備：按比例將SK3樹脂、固化劑、促進劑及填料充分拌勻，均勻涂抹在無銹去油的粘接試樣表面上，在0.05MPa壓力條件下固化。
固化條件：在室溫23º±2℃下，3天后測試強度。
熱固化的文中另有說明。
試驗方法：拉伸強度按國標GB6329－86
方法進行，沖擊強度按GB6328-86，剪切強度按Gll7124-86，90º剝離強度按GB7122―86方法進行。
2.4用SK3樹脂制備澆鑄件及其性能檢測
①澆鑄試樣制備：按比例將SK3樹脂、固化劑、促進劑等充分調勻，直接澆入試樣模具，固化后取出。
②試驗方法：拉伸強度和斷裂伸長率按國標GB2568―81方法進行，壓縮強度按GB2569－81，沖擊強度按GB25771-81，硬度按GB2411－80方法進行。
3、結果與討論
3.1固化劑對粘接性能的影響
三亞乙基四胺除熱固化的剝離強度稍高外，其余性能較差。一般說來，芳胺的沖擊強度和韌性都較好。但要加熱固化。
3.2固化劑用量的影響
3.3固化條件對性能的影響
3.4填料對粘接性能的影響
4、結語
（1）研制成的SK3型系列聚氨酯-環氧樹脂，粘度適中，便于操作，貯存穩定，室溫可放置一年以上。
（2）這是一種新型樹脂，它與通常共混方法改性的聚氨酯-環氧不同；與聚酯半互穿改性環氧樹脂也可能不同。這是在一條分子主鏈上同時含有聚氨醋鍵和環氧基的樹脂，它與日本橫浜コ”ム（株）的彈性環氧樹脂FEX系列相似，性能接近，但粘度較低，更適于操作。
（3）SK3型樹脂用改性胺類固化后,粘結力強，柔韌性好，富彈性，可在膠粘劑、涂料、防振材料、密封劑和復合材料基體等方面應用。它可以單獨使用，也可以作為環氧樹脂等的有效增韌劑；或用作低溫膠的基體材料；亦可改善聚氨酯涂料的耐候性與耐化學性等。
環氧樹脂具有優良的粘結力和機械強度，但缺乏韌性，往往呈脆性狀態。而聚氨酯則具有極佳的柔韌性和彈性。因此，探索用聚氨酯來改性環氧樹脂，早在六十年代末就開始了。如美國Dow Chemical公司先研制成功聚氨酯改性環氧結構膠粘劑，復合材料基體樹脂等產品用于航空航天工業［1-2］。
八十年代來，日本橫浜コ”ム（株）開發的彈性環氧樹脂系列FEX，分子量分布寬，樹脂粘度高。固化后它柔軟富彈性、耐沖擊，可以無色透明，與普通環氧樹脂相溶性好［3］。
國內研制單位亦不少，如上海市合成樹脂研究所在DW－4耐超低溫膠中，用了環氧改性聚氨酯樹脂。天津市合成材料研究所的HY一912超低溫膠中，用了聚氨酯改性環氧樹脂。黑龍江省石油化學研究所研制出聚氨酯半互穿改性環氧樹脂膠粘劑，提高了它的剪切強度和剝離強度，用于轎車車門折邊的膠接[4]。
我們研制成功的SK3系列聚氨酯一環氧樹脂，粘度適中，適于操作，貯存穩定。它固化后具有極佳的柔韌性和彈性，在膠粘劑、涂料和復合材料基體等有望獲得廣泛的應用。目前，它已在某些膠粘劑和涂料中取得了良好的結果。
2、實驗部分
2.1SK3聚氨酯-環氧樹脂的合成
在裝有攪拌器、溫度計和通氮氣閥門、連接減壓真空泵的四口反應器中，放入端羥基聚醚，加熱、抽真空，排除水份及空氣。冷至60℃，通氮氣保護。滴加稱量的異氰酸酯，加熱，攪拌保溫，得到異氰酸酯封端的聚氨酯予聚體。然后加入稱取的環氧樹脂，在氮氣中加熱，不斷攪拌，進行反應。經紅外光譜分析證實NCO基團全部耗盡為止，反應完成。
2.2SK3型聚氨酯-環氧樹脂的主要性能指標
2.3用SK3樹脂制備膠粘劑及其性能檢測
膠粘試作制備：按比例將SK3樹脂、固化劑、促進劑及填料充分拌勻，均勻涂抹在無銹去油的粘接試樣表面上，在0.05MPa壓力條件下固化。
固化條件：在室溫23º±2℃下，3天后測試強度。
熱固化的文中另有說明。
試驗方法：拉伸強度按國標GB6329－86
方法進行，沖擊強度按GB6328-86，剪切強度按Gll7124-86，90º剝離強度按GB7122―86方法進行。
2.4用SK3樹脂制備澆鑄件及其性能檢測
①澆鑄試樣制備：按比例將SK3樹脂、固化劑、促進劑等充分調勻，直接澆入試樣模具，固化后取出。
②試驗方法：拉伸強度和斷裂伸長率按國標GB2568―81方法進行，壓縮強度按GB2569－81，沖擊強度按GB25771-81，硬度按GB2411－80方法進行。
3、結果與討論
3.1固化劑對粘接性能的影響
三亞乙基四胺除熱固化的剝離強度稍高外，其余性能較差。一般說來，芳胺的沖擊強度和韌性都較好。但要加熱固化。
3.2固化劑用量的影響
3.3固化條件對性能的影響
3.4填料對粘接性能的影響
4、結語
（1）研制成的SK3型系列聚氨酯-環氧樹脂，粘度適中，便于操作，貯存穩定，室溫可放置一年以上。
（2）這是一種新型樹脂，它與通常共混方法改性的聚氨酯-環氧不同；與聚酯半互穿改性環氧樹脂也可能不同。這是在一條分子主鏈上同時含有聚氨醋鍵和環氧基的樹脂，它與日本橫浜コ”ム（株）的彈性環氧樹脂FEX系列相似，性能接近，但粘度較低，更適于操作。
（3）SK3型樹脂用改性胺類固化后,粘結力強，柔韌性好，富彈性，可在膠粘劑、涂料、防振材料、密封劑和復合材料基體等方面應用。它可以單獨使用，也可以作為環氧樹脂等的有效增韌劑；或用作低溫膠的基體材料；亦可改善聚氨酯涂料的耐候性與耐化學性等。
