環(huán)氧復(fù)合材料低溫固化劑研究進展

    東南化工研究所研制的WF一BT一40及WF-BT一70環(huán)氧固化劑屬于醚類改性催化型固化劑，該類固化劑韌性好，低毒，粘度低，和環(huán)氧相容性好，加入環(huán)氧量的巧份時固化物能獲得良好的力學(xué)性能。兩體系在40℃和70℃下室溫適用期達sh以上，而超過40℃和70℃后則可較快凝膠和固化。李海東Il9]利用WF一BT一0為固化劑研究了一種適于以PE為內(nèi)膽的濕法纏繞水容器環(huán)氧體系，該體系在室溫下適用期長，在較低溫度(55℃)下可固化，纏繞層力學(xué)性能優(yōu)異，纖維強度轉(zhuǎn)化率達85%，非常適宜低溫濕法纏繞環(huán)氧體系。利用WF一B下70替代酸醉類固化劑來制備纏繞厚壁管道如反滲透膜殼可以大幅降低固化溫度，減少高溫固化殘余內(nèi)應(yīng)力，極大節(jié)約成本和縮短生產(chǎn)周期。
    謝瑞廣國利用新型的液體芳香胺類固化劑二甲硫基甲苯二胺與4，4，一二胺基二苯甲烷(DDM)共混研制了一種用于濕法纏繞的火箭發(fā)射筒用低溫固化環(huán)氧樹脂體系。該環(huán)氧體系較好地解決了適用期和高活性矛盾，室溫適用期長達10h以上，而在接近100℃時又具有很高的反應(yīng)活性。澆鑄體綜合性能較好，適合火箭發(fā)射筒濕法纏繞應(yīng)用。
    蘇祖君利用自制改性液態(tài)芳香胺研制的一種低粘度次中溫固化環(huán)氧樹脂體系，該體系表觀固化反應(yīng)活化能為38.54kJ/mol，反應(yīng)級數(shù)為0.84，室溫適用期6h，固化工藝為70℃/Zh+90℃/6h，綜合性能優(yōu)良，適于復(fù)合材料濕法纏繞成型。
    趙升龍通過選擇合適的促進劑及其用量，確定了低溫固化環(huán)氧膠膜SY一70的固化體系。研制的膠膜可在75℃下固化，120℃后固化，并具有良好的力學(xué)性能、耐老化性能和貯存性能及較好的強度與韌性，較長的貯存期、較優(yōu)異的耐老化性能和較好的批次穩(wěn)定性能。
    陳錚研制出了一種用于航天某型號部件的低溫固化環(huán)氧樹脂體系。其基本組成為環(huán)氧TDE一85、端梭基液體丁睛橡膠增韌劑、氨基硼酸醋型潛伏性固化劑及咪哇和叔胺類棍合促進劑。研究表明該體系室溫貯存期不少于4d，100℃時固化12h可得到較好的力學(xué)性能。
    段華軍以環(huán)氧樹脂E一44為基體樹脂、改性酸配為固化劑，通過添加一種自制促進劑獲得適于RTM工藝的樹脂體系。其室溫下初始粘度僅為0.08Pa·s，且適用期較長，固化溫度為60℃，150℃后處理。
    此外，聚酞胺類環(huán)氧固化劑如651、650等室溫下也具有較長的適用期，固化溫度很低，在某些情況下也可作為低溫固化劑使用。
    3結(jié)論
    當(dāng)今，成本過高已成為復(fù)合材料進一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域的主要限制條件之一。由于成型過程中耗能低，不需要耐高溫的輔助材料，低溫固化環(huán)氧樹脂體系作為復(fù)合材料基體可有效降低復(fù)合材料的成本，同時能降低材料內(nèi)應(yīng)力水平，使復(fù)合材料性能進一步改善。隨著全球化能源緊張，發(fā)展低溫固化環(huán)氧復(fù)合材料工藝愈來愈具有重要意義。
    低溫固化環(huán)氧技術(shù)雖取得不少進展，然而，目前的環(huán)氧低溫固化劑還存在不少問題，和高溫固化體系相比，室溫儲存期不夠長，固化產(chǎn)物耐水性、濕熱性能及力學(xué)性能有待改進。今后的發(fā)展主要應(yīng)集中在改善固化產(chǎn)物的耐水性和耐濕熱性能方面，以期達到高溫固化產(chǎn)物的水平，同時發(fā)展新型的潛伏性固化劑來改善潛伏性。研究和開發(fā)潛伏期長、低毒、低成本、快速固化、綜合力學(xué)、耐熱性能良好的高效低溫固化劑是環(huán)氧復(fù)合材料低溫固化劑未來發(fā)展方向。