环氧复合材料低温固化剂研究进展

    东南化工研究所研制的WF一BT一40及WF-BT一70环氧固化剂属于醚类改性催化型固化剂，该类固化剂韧性好，低毒，粘度低，和环氧相容性好，加入环氧量的巧份时固化物能获得良好的力学性能。两体系在40℃和70℃下室温适用期达sh以上，而超过40℃和70℃后则可较快凝胶和固化。李海东Il9]利用WF一BT一0为固化剂研究了一种适于以PE为内胆的湿法缠绕水容器环氧体系，该体系在室温下适用期长，在较低温度(55℃)下可固化，缠绕层力学性能优异，纤维强度转化率达85%，非常适宜低温湿法缠绕环氧体系。利用WF一B下70替代酸醉类固化剂来制备缠绕厚壁管道如反渗透膜壳可以大幅降低固化温度，减少高温固化残余内应力，极大节约成本和缩短生产周期。
    谢瑞广国利用新型的液体芳香胺类固化剂二甲硫基甲苯二胺与4，4，一二胺基二苯甲烷(DDM)共混研制了一种用于湿法缠绕的火箭发射筒用低温固化环氧树脂体系。该环氧体系较好地解决了适用期和高活性矛盾，室温适用期长达10h以上，而在接近100℃时又具有很高的反应活性。浇铸体综合性能较好，适合火箭发射筒湿法缠绕应用。
    苏祖君利用自制改性液态芳香胺研制的一种低粘度次中温固化环氧树脂体系，该体系表观固化反应活化能为38.54kJ/mol，反应级数为0.84，室温适用期6h，固化工艺为70℃/Zh+90℃/6h，综合性能优良，适于复合材料湿法缠绕成型。
    赵升龙通过选择合适的促进剂及其用量，确定了低温固化环氧胶膜SY一70的固化体系。研制的胶膜可在75℃下固化，120℃后固化，并具有良好的力学性能、耐老化性能和贮存性能及较好的强度与韧性，较长的贮存期、较优异的耐老化性能和较好的批次稳定性能。
    陈铮研制出了一种用于航天某型号部件的低温固化环氧树脂体系。其基本组成为环氧TDE一85、端梭基液体丁睛橡胶增韧剂、氨基硼酸醋型潜伏性固化剂及咪哇和叔胺类棍合促进剂。研究表明该体系室温贮存期不少于4d，100℃时固化12h可得到较好的力学性能。
    段华军以环氧树脂E一44为基体树脂、改性酸配为固化剂，通过添加一种自制促进剂获得适于RTM工艺的树脂体系。其室温下初始粘度仅为0.08Pa·s，且适用期较长，固化温度为60℃，150℃后处理。
    此外，聚酞胺类环氧固化剂如651、650等室温下也具有较长的适用期，固化温度很低，在某些情况下也可作为低温固化剂使用。
    3结论
    当今，成本过高已成为复合材料进一步拓展应用领域的主要限制条件之一。由于成型过程中耗能低，不需要耐高温的辅助材料，低温固化环氧树脂体系作为复合材料基体可有效降低复合材料的成本，同时能降低材料内应力水平，使复合材料性能进一步改善。随着全球化能源紧张，发展低温固化环氧复合材料工艺愈来愈具有重要意义。
    低温固化环氧技术虽取得不少进展，然而，目前的环氧低温固化剂还存在不少问题，和高温固化体系相比，室温储存期不够长，固化产物耐水性、湿热性能及力学性能有待改进。今后的发展主要应集中在改善固化产物的耐水性和耐湿热性能方面，以期达到高温固化产物的水平，同时发展新型的潜伏性固化剂来改善潜伏性。研究和开发潜伏期长、低毒、低成本、快速固化、综合力学、耐热性能良好的高效低温固化剂是环氧复合材料低温固化剂未来发展方向。