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活性TDI改性环氧有机硅树脂成效大复合板材

时间：2022年09月09日

活性TDI改性环氧-有机硅树脂成效大

活性聚氨酯单体TDI改性环氧-有机硅树脂（ES），可使其成膜性以及成膜后的附着力、耐腐蚀性等性能得到明显改善，因而这一研究得到业内高度重视，并呈活跃之态势。环氧-有机硅树脂作为一种新型改性环氧树脂，是以环氧树脂为骨架，将有机硅接枝到环氧树脂链端的改性树脂。有机硅链段的接枝改善了环氧树脂的疏水性、耐候性以及耐高低温性能；但同时降低了环氧树脂与金属基体附着性强的特性，也破坏了其室温可固化性okmart.com。因此，如何在改善环氧树脂性能的基础上不降低环氧树脂与金属基体的附着性，已成为关系到该种材料应用前景的一个研究课题。研究表明，在高分子化合物链段末端接枝适量的小分子活性基团，一方面可以提高材料的再反应活性，同时又不会影响材料本身的物理性能。聚氨酯单体甲苯二异氰酸酯（TDI）含有两个-NCO基团，反应活性较大，能较为容易地与ES树脂中的羟基或环氧基反应，而且由于苯环负电子基与空间位阻的协同作用，TDI分子中只有一个-NCO基团具有反应优势，反应的最后结果相当于活性-NCO取代了失活的环氧基。而反应体系中剩余的-NCO基团渗透到ES树脂以及被保护层之间，与其中的少量水发生反应，生成与金属表层吸附力更强的脲键。本文研究了以聚氨酯单体甲苯二异氰酸酯（TDI）为活性单体对环氧-有机硅树脂的改性规律以及改性树脂的性能。树脂改性前后性能得到很大改善。据介绍，主要表现在以下几个方面：在疏水性上得到明显改善，TDI分子的引入使树脂分子的极性有所增强，使树脂涂覆于金属基材上时，疏水性好的有机硅链段更趋向涂层表面，形成硅氧链富集层；而不饱和的异氰酸链段与金属基材结合成致密层，减小了金属对水分子的亲合势，也有助于膜层疏水性能的提高。在附着力上比改性前平均提高一个级别，这是由于TDI是聚氨酯的一类活性单体，分子中含有2个-NCO活性基团，但由于苯环上空间位阻的影响，试验中只有一个-NCO基团参与此类反应，最终产物中含有-NCO基团。-NCO基团的强极性，使其易与被覆金属形成相对稳定的络合层，大大增强了膜层与金属基体的附着力。另外前面提及的脲键也有助于附着力的增强。在耐盐水性上耐盐水腐蚀时间明显增长。这可能有以下两个原因，一是树脂成膜后疏水性的改善，与腐蚀介质形成隔离层，阻止水分子的浸入，少量浸入的水分子被-NCO基团吸收形成脲键；二是膜层-NCO基团优先与金属基体生成络合物，被保护层与腐蚀环境（盐度）的化学势基本平衡，降低了该体系发生化学或电化学腐蚀反应的趋势。