加成能夠提高RLP增韌劑的效率

RLP是使用一種羧基偶氮引發(fā)劑，通過自由基溶液聚合合成，在低分子量聚合物(一般分子量為3 000～ 4 000)的每一個末端引入羧酸基團。

通常，在環(huán)氧膠黏劑中直接加入端羧基丁腈橡膠，并不能使其韌性最大化，因為橡膠和環(huán)氧樹脂的反應速度不夠快，不足以提供充分的相分離。因此，要對環(huán)氧樹脂官能端基進行改性，以達到最佳效果，最常見的方法是通過與標準雙酚A二縮水甘油醚(DGEBA)等雙環(huán)氧化合物發(fā)生反應，形成端羧基丁腈橡膠的環(huán)氧加成物[4]。

重要的是端羧基丁腈橡膠的加成物必須能溶于環(huán)氧樹脂中，以確保固化前不會產生相分離。為保證橡膠和環(huán)氧樹脂能夠混合在一起，應選擇含有丙烯腈成分的端羧基丁腈橡膠(CTBN)，使其溶解度參數接近環(huán)氧樹脂的溶解度參數。端羧基丁腈橡膠中丙烯腈的含量越高，其可溶性越好。但配方設計者必須均衡配方，以較好地實現固化過程中的相分離，同時降低橡膠在樹脂基體中的可溶性，盡可能低減少模量和玻璃化溫度 (Tg)的下降。

這一方法極大地增加了未改性的環(huán)氧樹脂的韌性，尤其是在常溫和高溫環(huán)境下黏合強度方面，這一方法中通常的最佳橡膠濃度大約為15份橡膠(份/100份樹脂)[5-6]。配方設計師必須采用的優(yōu)化配方，如圖2所示。

圖2 優(yōu)化環(huán)氧膠黏劑中RLP的添加量

加成物制備步驟

以下是制備端羧基丁腈橡膠環(huán)氧加成物的一般步驟。與直接加入端羧基丁腈橡膠相比，加入加成物的環(huán)氧膠黏劑性能更佳。

»選擇一種與最終產品相容的環(huán)氧樹脂。

»對端羧基丁腈橡膠中丙烯腈的含量進行選擇，使其具有相容性和良好性能。

»將超過等量配比的環(huán)氧樹脂混入端羧基丁腈橡膠(一般質量比例為60∶40)。

»在氮氣中加熱混合物，直至酸值低于1。

在此加成化學反應中，通常的溫度區(qū)間為60(有催化劑)～110 ℃(無催化劑)。反應時間隨催化劑和溫度變化而變化，從30 min到8 h不等。常用的催化劑為三苯基膦或其他常用的酯化催化劑。

將環(huán)氧加成物加入單組分雙氰胺結構的膠黏劑中，使每100份環(huán)氧樹脂中的橡膠含量達到15份。表1為單組分環(huán)氧膠黏劑配方，含40%(質量比)端羧基丁腈橡膠的環(huán)氧加成物。

表1 單組分雙氰胺環(huán)氧膠黏劑的典型配方

配方中，如果希望每100份環(huán)氧樹脂中的橡膠含量達15份，則需要37.5份(按質量)的加成物(37.5份 x0.40=15份)。配方中總的環(huán)氧樹脂的數量可以通過計算因加成物帶入的環(huán)氧樹脂的量加以調整。