不同环氧树脂添加量对聚氨酯密封胶硬度的影响如图所示。由图可知:聚氨酯密封胶硬度的变化趋势与拉伸强度高度一致,邵氏A聚氨酯密封胶硬度随着刚性环氧树脂(A,B和C)含量的增加呈现线性上升。这一结果直接验证了在促进剂作用下所形成的化学交联网络,以及其对聚氨酯密封胶网络所起的增强与增硬作用。该网络显著提高了材料的模量,即材料抵抗外力压迫、防止形变的能力,进而直接体现为聚氨酯密封胶硬度的提升。
值得注意的是,不同类型环氧树脂的增硬效果存在差异,这与它们与基体之间的相容性密切相关。环氧树脂的特定结构及其与MS聚合物、增塑剂的相容性差异,决定了共混体系究竟是形成分子层面的均相结构,还是形成“海一岛”式的多相结构。相容性直接影响环氧树脂化学网络的均匀性以及物理交联点的分布,进而决定其增强与增硬效果的效率以及最终性能的优劣。
具体而言,双酚F型环氧树脂B由于其较低的分子量和较高的官能团密度,能够更好地兼容MS体系,从而实现更均匀的分散,形成更为致密且均匀的化学与物理交联网络。因此,在不同添加量下,其聚氨酯密封胶硬度均略高于双酚A型环氧树脂A,表现出更高效的增强效果。环氧树脂C(酚醛环氧)因其高官能团密度形成了最为致密的交联网络,聚氨酯密封胶硬度提升最为显著。结合第2.1节中其定伸模量提升最为突出的结果,可以认为酚醛环氧在刚性增强方面效果最佳。但其高官能团所带来的高交联密度也可能导致体系内应力增大,对长期耐久性的潜在影响有待进一步研究。与之相反,柔性环氧树脂D因含有长脂肪链结构,在赋予其韧性的同时,也决定了其无法形成刚性网络,因此其聚氨酯密封胶硬度明显低于其他类型的环氧树脂。
综合以上分析可以得出,环氧树脂的种类及其添加量是调控聚氨酯密封胶性能的两项关键因素。其作用机理主要体现在以下三个方面:
增强效应与网络构建:在促进剂的作用下,刚性环氧树脂(A,B和C)通过环氧基团的阴离子开环均聚反应,在聚氨酯密封胶的Si-O-Si网络中形成互穿或共混的刚性化学交联网络。该网络作为强效的交联点,与环氧树脂分子结构中固有的刚性苯环共同发挥作用,显著限制聚合物链段的运动,从而有效提升材料的模量、强度与聚氨酯密封胶硬度。其作用机制类似于高效“纳米填料”与化学交联点的协同增强。界面修饰作用:所有类型的环氧树脂均有助于增强聚氨酯密封胶的粘接性能。http://www.sdyuantai.net/