一、前言

    環氧樹脂在國外發展于40年代后期，我國對環氧樹脂的研究與生產與國外相比，晚了10年。目前研制的環氧樹脂大致分四類：雙酚A環氧、非雙酚A環氧、脂環族環氧和脂肪族環氧等。但是，環氧樹脂的消費中，90%是雙酚A環氧樹脂。它是由環氧氯丙烷和酚基丙烷在堿的作用下縮聚而成的高分子化合物。由于其具有獨特的附著力、抗化學藥品性、柔軟、絕緣、堅固耐磨等優良性能，因而得以廣泛用于粘接、澆鑄、涂料等業。

    酚醛胺是通過酚醛改性制得。酚醛改性主要是通過曼尼希胺甲基反應而進行的一種改性。曼尼希型固化劑是由多種胺、醛和烷基酚合成。根據反應物種類、反應配比不同、反應條件不同、反應終點控制不同，可以制得一系列不同性能的酚醛胺固化劑。由于其含有酚羥基及胺類活潑氫，大大加強了反應活性，提高了胺基與環氧樹脂基團的固化反應速度，同時，由于它具有酚醛骨架結構，能進一步提高熱變形溫度，改善了固化物本身耐熱性、耐腐濁性，尤其可貴的是，在潮濕面上應用也能獲得良好效果，因而得以廣泛用于防腐涂層、粘接、層壓材料、玻璃鋼制作等方面。但是，由于酚醛胺固化劑本身胺值較高，反應速度過快，放熱過早，同時也導致了固化物的脆性較明顯的弊病，在一定程度上限制了其應用。

   酚醛胺加成物針對上述不足，將酚醛胺與含多環氧基的化合物反應，通過控制反應終點，脫去反應中的副產物的方法而獲得。此種固化劑除具有酚醛胺的基本骨架，有較高的熱變溫度外，還具有與環氧樹脂混容性好，操作時不必經過熟化，耐藥品好，低毒安全等優點。

   本文通過對酚醛胺及酚醛胺加成物分別與環氧樹脂固化，測試其剪切強度、澆鑄抗壓樣、涂膜相關性能等數據做對比，顯示出酚醛胺更優異的性能，以供同行共同探討。

二、樣品制備

 1.剪切樣制備

   溫室下，按質量比，E-4：KH-550：硅微粉：HDT--31=100，1：50：30及E-44：KH-550：硅微粉：HD--99=100，1：50：25，分別將E-44與除固化劑外的成分攪勻，后加入各自的固化劑，混合均勻，然后用排筆刷涂膠于A3鐵片（各10組），室溫固化48h以上，待測。

  2.抗壓樣制備

    按質量比，E-44：EPG-660：KH-550；硅微粉：HDT-31=100，10：1：100：30及E-44：EPG-660：硅微粉：HD-99=100，10：1：100：30，在室溫下用一次性塑料杯按以上比例調勻，澆鑄成圓臺形，上徑Φ_上=43.00mm,下徑Φ_下=50.00mm,樣高h=24.00，各澆鑄10個樣，室溫放置1周以上，待測。

  3.涂膜制備

    按E-44：DBP：無水乙醇：KH-550：HDT-31=100，10；60：1：30及E-44：DBP：無水乙醇：KH-550：HD-99=100，10：60：1：25的質量比，分別將各組分調勻后，稍做放置，用排筆刷膠于經表面處理過的馬口鐵表面（各10片），室溫懸掛放置1周以上待測。

三、性能測試

  1.基本性能測試

    胺值的測定以每g樣品所含胺的摩爾數，以KOH的毫克數來表示；粘度測試儀用NDJ-1型旋轉粘度計；密度的測試按GB611-88《密度測定通用方法》進行。

  2.力學性能檢測

    剪切強度和抗壓強度測試儀均按HG2-151-65、GB1041-70，采用10噸液壓萬能試驗機（型號WE-10，天水紅山試驗機廠）進行檢測。

  3.涂膜性能檢測

    本實驗所用儀器有：QHQ型涂膜鉛筆刻痕硬度儀（GB6739-86）、漆膜附著力測試儀（GB1720-79<88>).

    （1）.HDT-31與HD-99的基本性能如下：

     HD-99相比HDT-31而言，胺值有所降低，粘度有所降低，粘度有所提高，比重相差不大。而胺值在一定程度上代表分子的反應活性，胺值越高，反應越快；而粘度在實際生產中影響操作，適當的粘度便于操作處理。

   （2）.力學性能及涂膜性能對比測試如下：

   由HD-99與環氧樹脂反應所得的固化物強度和韌性有所提高，且附著力得以加強了，而且由于HD-99的較平穩反應，使得涂膜流平性較好。分析其原因如下：

    ①酚醛胺HDT-31的分子結構中含有-NH₂、-NH-等基團，它們協同固化環氧樹脂：-NH₂基團與環氧樹脂反應、-NH-基團與環氧樹脂反應、酚性羥基與環氧樹脂反應。

    ②環氧樹脂本身具有以下結構及特征，具有：反應性、柔軟性、強韌性、耐化學性、反應性、膠粘性、耐熱性。

   由于環氧樹脂分子鏈中，強極性的羥基-OH分子均勻對稱，互相遙隔，而環氧基位于分子鏈端，形成交聯間距大，放同極性纖維、金屬材料的粘接力強，所構成復合物的韌性和耐折彎性好，此外，它的分子中無酯鍵，在SF₆、堿和其他化學藥品下能保持穩定，收縮率小。

    ③HD-99正是結合了酚醛胺與環氧樹脂的優點，經過聚合反應得以合成。由于它有酚醛骨架結構，所以固化物耐熱性較好，而且由于其具有-C（CH₃）2-，所以固化物韌性很好，同時，由于新合成的固化集本身帶有環氧樹脂的結構，根據相似相容原理，固化劑與環氧樹脂配合時，混容性很好，在實際操作中不必經過熟化這一階段。而這些特點正好證明了力學性能及涂膜性能對比測試的結果。

    綜上所示，通過對酚醛胺加成物與環氧樹脂固化反應的研究可以看出，與傳統的酚醛胺固化劑相比，新的固化劑與環氧樹脂的固化物強度和韌性有了進一步提高，混容性及相關力學性能得到了進一步改善。