（北化复合材料厂   T:0510-8947587）

    摘要：采用多异氰酸酯与端羟基聚醚反应，合成端异氰酸根（-NCO）的聚氨酯，并用封闭剂封闭聚氨酯两端的异氰酸根，得到常温下贮存稳定性好的封闭型聚氨酯树脂，用它作为环氧树脂胶粘剂的活性增韧剂，可以提高环氧胶的韧性和剪切强度、剥离强度，并可得到橡胶状的弹性体。 

    关键词：活性增韧剂 封闭聚氨酯树脂 环氧树脂胶粘剂 弹性胶 

    环氧树脂是一种性能优越、应用广泛的热固性树脂，它成型后具有粘接强度高、收缩率低、电绝缘性好、耐蚀性好、机械强度高、加工性好、价格低的优点。但作为环氧树脂典型代表的双酚A二缩水甘油醚（DGBA）的固化产物是较高的交联密度的三向网状结构体，主链的运动非常困难，因此它的冲击强度、剥离强度、柔韧性较低，另外环氧树脂固化产物在冷热温度急剧变化时会因形变、应力集中造成开裂，这些都影响了它的应用领域。因此如何合理的提高环氧胶的韧性是广大环氧胶工作者重点研究的课题。 

    改善环氧树脂胶的柔韧性的主要方法是通过在组分中添加增塑剂、增韧剂、或共混其它热塑性树脂等。 

    本文重点研究聚氨酯树脂改性环氧胶的韧性。 

    聚氨酯是指分子中含有一定数量的氨基甲酸酯基团的化合物，它有如下优点： 

    1：低温下任能保持高强度，耐寒达-100℃以下。 

    2：按需要调节软、硬段的比例，可获得不同性能从坚韧到弹性体的聚合物，这是环氧树脂很难做到的。 

    3：改性容易，能在较宽的范围内和环氧树脂配合使用，大大提高环氧胶的韧性或弹性。 

    4：耐化学性和环氧树脂相似，既耐酸又耐碱和水 

    因此聚氨酯树脂是环氧树脂增韧改性的良好材料。 

    作为环氧树脂增韧改性用的聚氨酯树脂有以下三种： 

    1：封闭型聚氨酯树脂 （接枝改性环氧胶） 

    2：端-NCO聚氨酯预聚体改性环氧树脂 （接枝改性环氧胶） 

    3：无活性端基的聚氨酯树脂 （共混改性环氧胶） 

    由于无活性端基的聚氨酯树脂增韧环氧树脂的耐温性、耐蚀性下降较明显，所以本文暂不作探讨。 

    实验部分

    1.1．主要原料

    二苯基甲烷-二异氰酸酯（MDI） 供应商： 日本拜尔 

    端羟基聚醚二元醇 供应商：高桥石化公司 

    封闭剂 供应商：南京海裕贸易有限公司 

    环氧树脂E-51 供应商：无锡迪爱生环氧树脂有限公司 

    聚酰胺固化剂（651） 供应商：无锡树脂厂 

    促进剂 （ DMP-30） 供应商：无锡树脂厂 

    促进剂 （2-甲基咪唑） 供应商：宁夏大荣 

    1.2．封闭型聚氨酯树脂（SL-102A、SL-102B）的合成 

    聚醚100–120度脱水一小时，降温后加入MDI，在90度反应4小时，然后再滴加封闭剂反应4小时，直至无游离NCO为止，得到活性基含量0.25的聚氨酯树脂SL-102A和活性基含量0.1的聚氨酯树脂SL-102B。 

    1.3．聚氨酯改性环氧树脂（SL-102C）的合成 

    聚醚100–120度脱水一小时，降温后加入MDI，在90度反应4小时，然后加入环氧树脂继续反应4小时，直至无游离NCO为止，得到环氧值0.38的改性环氧树脂。 

   1.5．结果与讨论 

    由实验结果可知添加活性聚氨酯树脂可以明显提高环氧胶的剪切强度、剥离强度、伸长率，这说明活性聚氨酯树脂增韧环氧胶是切实可行的。其原因是当常温下用胺类固化剂固化环氧树脂时，活性聚氨酯树脂两端的封闭剂出现解封，胺类固化剂迅速和异氰酸根（-NCO）反应，同时环氧树脂亦和胺类固化剂在常温下反应，这样就形成聚氨酯-环氧树脂互穿网络结构，网络中的韧性聚氨酯链段起到增加环氧胶的韧性的目的。封闭型聚氨酯树脂常温下为粘稠态，易于和环氧树脂相混溶，和聚硫橡胶及端羧基丁腈橡胶相比，具有增韧效果明显、无异味、价格低等优势。