一種用于復合式氧氣瓶的低溫固化環(huán)氧樹脂膠黏劑，在以多亞乙基多胺為固化劑主料的基礎(chǔ)上，調(diào)整硫脲、2-甲基咪唑、DMP-30用量，確定其最佳質(zhì)量比為1:0.2:0.03:0.2，選擇適宜的反應(yīng)溫度和時間，合成出完全符合實際需要的固化劑。使用該固化劑與環(huán)氧樹脂混配制膠，其固化時間小于7h，固化溫度低于70℃，凝膠時間大于3h。

（1）實驗原料

   E-44 環(huán)氧樹脂，工業(yè)品；三亞乙基四胺，分析純；DMP-30，分析純；2-甲基咪唑，分析純；丙酮，工業(yè)級。

（2）合成

   分別稱取配方中所需三亞乙基四胺、硫脲、2-甲基咪唑、DMP-30依次加入到250L四口瓶中，啟動攪拌并升溫。升溫至110~120℃時維持該溫度攪拌反應(yīng)1.5h，反應(yīng)液由淡紅色變?yōu)樽丶t色即可。

   稱取E-44環(huán)氧樹脂于燒杯中，按一定比例加入丙酮后加微熱，完全溶解樹脂，然后按比例向樹脂溶液中加入固化劑混勻，即得環(huán)氧樹脂膠黏劑。

（3）主要影響因素

① 固化劑的合成 固化劑的合成中反應(yīng)溫度控制在110~120℃，反應(yīng)時間為1~1.5h，除三亞乙基四胺外，硫脲、DMP-30對固化時間的影響較大，而2-甲基咪唑?qū)δz時間相對小些。

② 硫脲的影響  硫脲作為固化反應(yīng)的促進劑，分子中活潑氫較多，能夠加快環(huán)氧樹脂的固化速度，而且對固化后粘接物的剪切、剝離強度也有較好影響。硫脲用量增大，固化時間縮短，機械強度提高，但膠黏劑的凝膠時間也隨之縮短。因此硫脲的加入量必須適量，最佳加入量0.2。

③ 2-甲基咪唑的影響 2-甲基咪唑?qū)τ谀z粘劑的凝膠時間具有較好的調(diào)節(jié)作用，在固化劑的配方中使2-甲基咪唑的量在一定范圍內(nèi)增加，對膠黏劑凝膠時間的延長有利，加入量為0.03。

④ DMP-30的影響 DMP-30的作用是促進環(huán)氧膠在相對短的時間內(nèi)完全固化，對凝膠時間的長短無明顯影響，而加入量為0.2時就完全滿足對固化時間的要求。

⑤ 固化劑用量的影響 硫脲、2-甲基咪唑、DMP-30相對于三亞乙基四胺的最佳質(zhì)量比為1.0:0.2:0.03:0.2。固化劑確定后，固化劑與樹脂的配比便成了配膠工藝的關(guān)鍵。固化劑用量過少，樹脂固化不完全，膠接強度下降。固化劑與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比為1:8時，其硬度和凝膠時間都能符合要求。

⑥ 稀釋劑用量的影響 稀釋劑的加入量直接影響膠接強度，用量過大，膠液較稀，強度下降；用量過小，樹脂溶解不完全，膠的潤濕性能不好，稀釋劑的用量宜為樹脂的50%。

23.電子束固化三酚基甲烷縮水甘油醚的合成

   采用干燥HCl氣體催化合成了高純度三酚基甲烷，苯酚與對羥基苯甲醛的物質(zhì)的量比為10:1時的合成產(chǎn)率高、產(chǎn)物的性能好。以合成的三酚基甲烷為原料，采用氫氧化鈉的飽和碳酸鈉溶液作為環(huán)氧化反應(yīng)催化劑，以36%醋酸為洗滌液合成三酚基甲烷縮水甘油醚環(huán)氧樹脂。合成的樹脂經(jīng)電子束固化后，其熱變性溫度為367℃，與聚酰亞胺樹脂耐熱性相當。

（1）主要原材料

  苯酚，分析純，北京市旭東化工廠；對羥基苯甲醛，化學純，北京市旭東化工廠；環(huán)氧氯丙烷，分析純，天津市津達精細化學品廠；HCl氣體，分析純，北京北溫特種氣體長；六氟化銻二芳基鎓鹽，Satomer公司。

（2）主要影響因素

① 三酚基甲烷的合成  三酚基甲烷的制備主要有苯酚和對羥基苯甲醛在干燥HCl氣體催化下合成與在對甲苯磺酸和氯化鋅催化下合成2種方法。第1種方法的最終反應(yīng)產(chǎn)物中無催化劑殘留，HCl氣體催化的合成產(chǎn)率比對甲苯磺酸高。

   在三酚基甲烷的合成過程中，苯酚也是反應(yīng)的溶劑。三種物質(zhì)量比15:1、10:1、8:1的實驗表明，前二者的合成產(chǎn)率及產(chǎn)物性能基本相近，后一種的明顯低些（僅為67.2%），可見10:1的方案能同時保證合成產(chǎn)率與合成產(chǎn)物的性能。

   合成的三酚基甲烷的粗產(chǎn)品中含有一定量的苯酚，利用苯酚70℃以上能與水以任意比例混合，而三酚基甲烷在此溫度下的水中溶解度很小，將100g粗產(chǎn)品加入1000ml蒸餾水中，于70~80℃保持30min后趁熱抽濾，可除去苯酚。水洗產(chǎn)物的純度明顯提高。除去絕大部分殘余苯酚后，濾液中仍有三酚基甲烷，可以收集濾液析出物，經(jīng)過再次提純，提高合成收率。

② 三酚基甲烷縮水甘油醚環(huán)氧樹脂的合成 在合成三酚基甲烷縮水甘油醚環(huán)氧樹脂時采用季銨鹽（芐基三甲基氯化銨）催化，工藝時間短、質(zhì)量好而且穩(wěn)定，由于在反應(yīng)前階段加入催化劑，三酚基甲烷與環(huán)氧氯丙烷先形成中間體，因此在加堿過程中溫度波動較小。由于加堿時間短，可以避免環(huán)氧氯丙烷水解。

   另外，在三酚基甲烷縮水甘油醚環(huán)氧樹脂的合成中，常用氫氧化鈉的飽和碳酸鈉溶液作催化劑，然后應(yīng)用醋酸洗滌體系的油層，最后用水洗滌至中性。采用這種方法，最終產(chǎn)物中會殘留碳酸鈉、醋酸鈉等堿性物質(zhì)，影響樹脂的電子束固化行為及固化樹脂的電性能。但其黏度較低，環(huán)氧值最高，純度最高。