直接進(jìn)行環(huán)氧化的優(yōu)勢(shì)

如上所述，端羧基丁腈橡膠環(huán)氧加成物將未反應(yīng)的環(huán)氧樹(shù)脂引入配方，這成為環(huán)氧膠黏劑配制過(guò)程中的難點(diǎn)。而最近開(kāi)發(fā)的RLP化學(xué)方法，可直接通過(guò)端羧基丁腈橡膠和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)形成縮水甘油酯，從而生產(chǎn)出端環(huán)氧基丁腈橡膠(ETBN)，如圖3所示。

圖3 縮水甘油酯從含18%丙烯腈的端羧基丁腈橡膠中的形成過(guò)程

通過(guò)這種方式，無(wú)須加入未反應(yīng)的環(huán)氧樹(shù)脂，就可用端環(huán)氧基丁腈橡膠制備環(huán)氧膠黏劑。使用縮水甘油酯端環(huán)氧基丁腈橡膠還可以降低環(huán)氧膠黏劑的混合黏度。例如，表1中一種單組分環(huán)氧膠黏劑，配以15份含 26%丙烯腈的傳統(tǒng)端羧基丁腈橡膠環(huán)氧加成物，溫度在25 ℃時(shí)的混合黏度為130 000 mPa · s, 而同樣配方，若使用15份縮水甘油酯端環(huán)氧基丁腈橡膠時(shí)，溫度在 25 ℃時(shí)的混合黏度僅為61 000 mPa · s。

韌性及粘結(jié)強(qiáng)度的提高

為展示加入端羧基丁腈橡膠環(huán)氧加成物和縮水甘油酯端環(huán)氧基丁腈橡膠后，可達(dá)到增韌的目的，現(xiàn)將15 份(份/100份橡膠)的18%丙烯腈、26%丙烯腈環(huán)氧加成物和縮水甘油酯端環(huán)氧基丁腈橡膠配制單組分環(huán)氧樹(shù)脂。

斷裂韌性，即帶有裂縫的材料抗斷裂的能力，按照 ASTM D5045(塑料材料的平面應(yīng)力斷裂強(qiáng)度和應(yīng)力能量釋放比率的試驗(yàn)方法)進(jìn)行檢測(cè)。圖4的結(jié)果顯示，在環(huán)氧樹(shù)脂中加入端環(huán)氧基丁腈橡膠，可以提高斷裂韌性，加入15份(份/100份環(huán)氧)的26%丙烯腈縮水甘油酯端環(huán)氧基丁腈橡膠，斷裂韌性的增幅超過(guò)200%。

圖4 含有15份(份/100份橡膠)端環(huán)氧基丁腈橡膠的單組份環(huán)氧的斷裂韌性

其他評(píng)估環(huán)氧膠黏劑性能提高的常見(jiàn)工業(yè)方法包括T剝離強(qiáng)度試驗(yàn)和搭接剪切試驗(yàn)。在不同溫度下，在經(jīng)磷化處理過(guò)的冷軋鋼上，按照ASTM D1876和ASTM D1002方法分別對(duì)上述配方進(jìn)行T剝離試驗(yàn)和搭接剪切試驗(yàn)。

圖5和圖6為試驗(yàn)結(jié)果。在T剝離試驗(yàn)和搭接剪切兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果中顯示，加入15份(份/100份環(huán)氧)環(huán)氧樹(shù)脂加成物或縮水甘油酯端環(huán)氧基丁腈橡膠，均能夠顯著提高材質(zhì)的性能。