環氧酸酐增韌劑WD-503A測試實驗 不影響環氧膠透明度雙酚A甲四甲六苯酐固化劑用

一、引言

環氧樹脂以其優異的粘結性、耐化學腐蝕性、電氣絕緣性和機械性能，在電子封裝、航空航天、汽車制造等眾多領域得到廣泛應用。酸酐固化體系作為環氧樹脂常用的固化方式之一，具有固化收縮率低、耐熱性好、電阻率高等優點，但固化物通常較脆，限制了其在一些對韌性要求較高場合的應用。增韌劑的使用是改善環氧樹脂酸酐固化物韌性的有效途徑，WD-508在電工絕緣澆注料、電子灌封料及纖維增強復合材料基質數倍提高斷裂韌性，且保持較高的耐熱性，但添加WD-508固化物不透明限制了對外觀有要求的應用場景。因此，增韌劑WD-503A作為針對該體系研發的增韌產品，在接近WD-508增韌性能的同時，固化物透明是該增韌劑的優點。本文將對其進行增韌性能評測。

二、增韌劑WD-503A基本特性

1. 化學組成與外觀

   

   
   增韌劑WD-503A是一種經過特殊設計改性的橡膠聚合物型增韌劑。外觀常溫下呈現為黃色的透明液體。液體增韌劑有利于在環氧樹脂體系中均勻分散，為后續發揮增韌作用奠定基礎。其化學組成包含特定的柔性鏈段和能與環氧樹脂在高溫下相互作用的活性基團。

2. 物理參數
   該增韌劑的粘度適中，25°C約5000mPa·s ，這一粘度特性使其不像CTBN有需要加熱使用的問題。與雙酚A環氧樹脂，酸酐固化劑的相容性好，不會產生沉降或分層等問題。

三、在環氧樹脂酸酐固化體系中的增韌效果

1. 斷裂韌性提升與熱變形溫度的下降
   對環氧樹脂酸酐固化體系進行斷裂韌性GIC強度測試時，添加增韌劑WD-503A表現出顯著效果。在未添加增韌劑的情況下，環氧樹脂酸酐固化物的斷裂韌性相對較低，只有114J/m2。當添加20pbw比例的WD-503A后，斷裂韌性GIC得到大幅提升，沖擊強度可提升至373kJ/m2，提升227%這使得固化后的環氧樹脂材料在受到沖擊或冷熱循環時，能夠更好地吸收和分散能量，減少材料破裂的可能性。熱變形溫度由114°C下降至95°C，降幅16%，若注重熱變形溫度或玻璃轉化溫度的固化物，還是使用WD-508比較合適。

四、加工性能

1. 與環氧樹脂及酸酐固化劑的混合性
   在環氧樹脂酸酐固化體系的加工過程中，增韌劑WD-503A與環氧樹脂及酸酐固化劑具有良好的混合性。無論是在常規的攪拌混合工藝，還是在采用高速分散機等設備進行混合時，WD-503A都能夠較為均勻地分散在體系中。這種良好的混合性確保了增韌劑在體系中的均勻分布，從而保證了增韌效果的穩定性。

2. 對固化工藝的影響
   增韌劑WD-503A對環氧樹脂酸酐固化體系的固化工藝影響較小。它不會顯著改變該體系原有的固化溫度和時間范圍。唯一需要注意的是，添加WD-503A的環氧樹脂配合料在進行真空脫氣處理時可能需要比普通配合料稍長的處理時間才能達到良好的脫泡效果。

五、固化物外觀透明

1. 透明的配方
   WD-503A與雙酚A環氧樹脂如(如127、128、618、 828)、甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐的固化物通常為透明。

2. 什么情況可能導致不透明
   通過微觀結構觀察，如采用透射電子顯微鏡（TEM）觀察，可以發現WD-503A均勻地分散在環氧樹脂基體中，與酸酐固化劑固化后的網絡結構相互交織，沒有明顯的分相現象。但其他配方中的其它改性環氧樹脂或助劑可能會影響增韌劑造成固化物不透明。 不同廠家的環氧樹脂、酸酐、促進劑、填料等原料存在差異，增韌劑所起到的增韌效果也會有所不同，請通過實驗判斷其適用性。

六、應用范圍

1. 電子封裝領域
   在電子封裝領域，環氧樹脂酸酐固化體系常用于電子絕緣澆注料、電子灌封料等。增韌劑WD-503A的應用可以提高封裝材料的韌性，減少在電子原件在安裝、運輸和使用過程中因振動、沖擊等因素導致的封裝材料破裂風險，同時要求良好的絕緣性能，提高電子產品的可靠性和穩定性。

2. 纖維復合材料
   在碳纖、玻纖等拉擠復合材料、灌封件等，WD-503A的增韌作用能夠使這些部件在承受復雜的力學環境（如高低溫冷熱沖擊循環、振動沖擊抗裂紋、保持較高的耐熱性等）時，具有更好的韌性，保證部件的安全性和可靠性，拓展了環氧樹脂酸酐固化體系在該領域的應用范圍。