上海材料研究所
姚仲民
陈荣庭
[作者小传]姚仲民
男，1937年4月生，广东省平远县人。机械工业部上海材料研究所高级工程师。从事工程塑料、胶粘剂和特种涂料等高分子材料研究。主持研制的“汞齐泵从杆材料研究”1986年获国家科技进步三等奖；“210产品缓冲器和介质的研究”（负责人之一），1995年获机械部二等奖；“甲板防滑涂料”1996年获机械部科技进步三等奖；“特种涂料研究”1997年获上海科学院科技进步二等奖。“特种涂料研究”1999年被授予世界华人重大科学技术成果。“耐醛化液介质的塑料耐腐蚀离心泵”（1980年）、“室温快速固化胶”（1984年）“不流淌胶的研究”（1988年）、“聚氨酯筛板材料研究”（1991年）均通过部级鉴定。著作如“Corrosion－Wear
Behavior of Plastic in Caustic Media”（《材料技术》（日）VOI.2，NO.12，1984）；“聚氨脂一环氧树脂的研究”（《中国胶粘剂》1996年第4期），均被收入美国化学文摘（CA）中。
[论文摘要]本文介绍了聚氨酯-环氧权脂的合成和性能。固化后，它具有很好的柔韧性和弹性，它可以用来制各胶粘剂、涂料、密封剂和复合材料等，或用于改善它们的性能。
关键词：聚氨酯-环氧树脂，聚氨酯改性环氧树脂，胶粘剂
[论文]1
前言
环氧树脂具有优良的粘结力和机械强度，但缺乏韧性，往往呈脆性状态。而聚氨酯则具有极佳的柔韧性和弹性。因此，探索用聚氨酯来改性环氧树脂，早在六十年代末就开始了。如美国Dow
Chemical公司首先研制成功聚氨酯改性环氧结构胶粘剂，复合材料基体树脂等产品用于航空航天工业［1-2］
八十年代来，日本横浜コ”ム（株）开发的弹性环氧树脂系列FEX，分子量分布宽，树脂粘度高。固化后它柔软富弹性、耐冲击，可以无色透明，与普通环氧树脂相溶性好［3］。
国内研制单位亦不少，如上海市合成树脂研究所在DW－4耐超低温胶中，用了环氧改性聚氨酯树脂。天津市合成材料研究所的HY一912超低温胶中，用了聚氨酯改性环氧树脂。黑龙江省石油化学研究所研制出聚氨酯半互穿改性环氧树脂胶粘剂，提高了它的剪切强度和剥离强度，用于轿车车门折边的胶接[4]。
我们研制成功的SK3系列聚氨酯一环氧树脂，粘度适中，适于操作，贮存稳定。它固化后具有极佳的柔韧性和弹性，在胶粘剂、涂料和复合材料基体等有望获得广泛的应用。目前，它已在某些胶粘剂和涂料中取得了良好的结果。
2
实验部分
2.1
SK3聚氨酯-环氧树脂的合成
在装有搅拌器、温度计和通氮气阀门、连接减压真空泵的四口反应器中，放入端羟基聚醚，加热、抽真空，排除水份及空气。冷至60℃，通氮气保护。滴加称量的异氰酸酯，加热，搅拌保温，得到异氰酸酯封端的聚氨酯予聚体。然后加入称取的环氧树脂，在氮气中加热，不断搅拌，进行反应。经红外光谱分析证实NCO基团全部耗尽为止，反应完成。
2.2
SK3型聚氨酯-环氧树脂的主要性能指标
2.3
用SK3树脂制备胶粘剂及其性能检测
胶粘试作制备：按比例将SK3树脂、固化剂、促进剂及填料充分拌匀，均匀涂抹在无锈去油的粘接试样表面上，在0.05MPa压力条件下固化。
固化条件：在室温23º±2℃下，3天后测试强度。
热固化的文中另有说明。
试验方法：拉伸强度按国标GB6329－86
方法进行，冲击强度按GB6328-86，剪切强度按Gll7124-86，90º剥离强度按GB7122—86
方法进行。
2.4
用SK3树脂制备浇铸件及其性能检测
①浇铸试样制备：按比例将SK3树脂、固化剂、促进剂等充分调匀，直接浇入试样模具，固化后取出。
②试验方法：拉伸强度和断裂伸长率按国标GB2568—81方法进行，压缩强度按GB2569－81，冲击强度按GB25771-81，硬度按GB2411－80方法进行。
3
结果与讨论
3．1
固化剂对粘接性能的影响
三亚乙基四胺除热固化的剥离强度稍高外，其余性能较差。一般说来，芳胺的冲击强度和韧性都较好。但要加热固化。
3.2
固化剂用量的影响
3.3
固化条件对性能的影响
3.4
填料对粘接性能的影响
4
结语
（1）研制成的SK3型系列聚氨酯-环氧树脂，粘度适中，便于操作，贮存稳定，室温可放置一年以上。
（2）这是一种新型树脂，它与通常共混方法改性的聚氨酯-环氧不同；与聚酯半互穿改性环氧树脂也可能不同。这是在一条分子主链上同时含有聚氨醋键和环氧基的树脂，它与日本横浜コ”ム（株）的弹性环氧树脂FEX系列相似，性能接近，但粘度较低，更适于操作。
（3）SK3型树脂用改性胺类固化后,粘结力强，柔韧性好，富弹性，可在胶粘剂、涂料、防振材料、密封剂和复合材料基体等方面应用。它可以单独使用，也可以作为环氧树脂等的有效增韧剂；或用作低温胶的基体材料；亦可改善聚氨酯涂料的耐候性与耐化学性等。