Page 71 - 《橡塑技术与装备》2022年4期

理论与研究 王晓雯 等·双酚 F 环氧树脂共混体系制备与研究

双酚 F 环氧树脂共混体系制备与研究

王晓雯，彭永利 *
( 武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430205)

摘要 ： 本文主要利用双酚 F 环氧树脂（简称 BPFER），自身的黏度小与相对分子质量非常低的特点，与性能优异的自制硼酚
醛树脂进行共混，制得具有优良热稳定性和低成本的工业适用体系。将硼酚醛树脂与双酚 F 环氧树脂在 60 ℃下按照不同质量比
混合均匀，采用热重分析 (TGA) 对其热性能进行检测。结果表明，该体系性能最优样品其初始热分解温度 T d 为 304 ℃，热降解
温度 T 50 % 为 420 ℃，残炭率 W 800 ℃为 12.9%，验证其热稳定性和残碳率较为良好。
关键词 ： 环氧树脂 ；双酚 F ；共混体系
中图分类号 ： TQ323.5 文章编号 ： 1009-797X(2022)04-0021-03
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.04.004

0 引言 进行测试。结果表明 , 产物 M w 为 4355 且表现出较好
环氧树脂是指分子结构中含有环氧基团的高分子 的耐温性能。
化合物，特点是在分子链中或链端含有环氧基团，环 本文采用通过共混制得硼酚醛树脂与双酚 F 环氧
氧基团比较活泼，能够和固化剂发生交联反应而形成 树脂的共混复配体系，对环氧树脂的性能和应用范围
高聚物。根据环氧树脂的分子结构，可分为缩水甘油 进行了提升与扩展，提供了在实际工业生产中环氧树
醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、线型脂肪族类 脂的应用以及在环氧树脂的固化理论方面的指导。
和脂环族类五种环氧树脂，其中以缩水甘油醚类中的
双酚 -A 型缩水甘油醚应用最为广泛。环氧树脂因其 1 双酚 F 环氧树脂概述
机械强度高、具有较强的耐腐蚀性、耐热性、耐水性 双酚 F 环氧树脂（简称 BPF），又称双酚 F 二缩
和耐霉菌性等被广泛应用于涂料、复合材料、模压材 水甘油醚，其液态树脂通常是由苯酚与甲醛在酸性催
料等社会各领域 [1] 。 化下反应，先生成双酚 F（二酚基甲烷），后在氢氧化
酚醛树脂也可用作环氧树脂的固化剂，此时环氧 钠的碱性条件下与环氧氯丙烷进行缩聚反应制得，也
树脂为主要成分。该体系由于具有较好的疏水性和低 可合成出固态双酚 F 型环氧树脂（多采用两步法合成）。
成本被广泛用作半导体封装的基体树脂。但由于此类 双酚 F 环氧树脂的分子结构与苯酚甲醛环氧树脂相似，
树脂中环氧含量较高，所以热稳定性不强。 但相对分子质量非常低，其本身即是为降低双酚 A 型
田鑫 [2] 等在环氧树脂中加入 BPF 进行改性 , 按照 环氧树脂自身的黏度并具有同样性能而研制的一种新
不同配比将 BPF/EP 配成稳定、均一的试样。结果显 型环氧树脂。
示，BPF 的加入能够明显改善环氧树脂的阻燃性能和 双酚 F 有三个异构体，因此双酚 F 环氧树脂也有
冲击强度。当 BPF 的含量为 40%( 质量分数 ) 时 , 固 三种异构体，如图 2，图 3 结构式如下 ：
化物的氧指数为 25.0。当 BPF/EP 固化比例为 3:7 时 , 双酚 F 环氧树脂的芳环用 —CH 2 — 连接，链节内
2
冲击强度最高 , 为 40.3 kJ/m 。 旋转较双酚 A 环氧树脂更容易，所以黏度低，无结晶
郭睿 [3] 等以双酚 A 环氧树脂 (BPA 酚醛树脂 ) 和 性，适宜与其他环氧树脂配合，无溶剂固体涂料、应
4,4- 二羟基二苯砜 (BPS) 为原料 , 环氧氯丙烷为桥
连剂 , 在四丁基溴化铵 (TBAB) 的催化作用下合成了
作者简介 ：王晓雯，硕士研究生，主要从事热固性树脂及
BPS-BPA 酚醛环氧树脂 ( 目标产物 )。采用 FTIR、 其复合材料学习研究。
1HNMR、GPC、EDS 等对产物的化学结构及分子量 收稿日期 ：2022-02-23

年
2022 第 48 卷 ·21·