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环氧树脂增韧改性

2016-11-19   作者:亚博体育苹果app地址网 浏览次数:30

 环氧树脂是一类重要的热固性树脂,是聚合物复合材料中应用最广泛的基体树脂。环氧树脂具有优异的粘接性能、耐磨性能、机械性能、电绝缘性能、化学稳定性能、耐高低温性能,以及收缩率低、易加工成型和成本低廉等优点,在胶黏剂、电子仪表、轻工、建筑、机械、航天航空、涂料、电子电气绝缘材料及先进复合材料等领域得到广泛应用。常见的环氧树脂主要有2种类型,一种是双酚A缩水甘油醚型环氧树脂。通常被称为双酚A环氧树脂,占环氧树脂总产量的90%,可由22-双对羟基苯基丙烷(双酚A)与环氧氯丙烷在碱存在下聚合而得;另一种是高官能度环氧树脂(分子中具有2个以上环氧基)。它可由线型酚醛树脂和环氧氯丙烷聚合得到,也可由44′一二氨基二苯甲烷或4,47一二胺基二苯醚与环氧氯丙烷缩合得到。由于纯环氧树脂具有高的交联结构,因而存在质脆,耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点,难以满足工程技术的要求,使其应用受到一定限制,因此对环氧树脂的改性工作一直是中外研究的热门课题。

传统的增韧方法,如用端羧基丁腈橡胶等橡胶弹性体来改性环氧树脂,在基础研究和应用开发方面都取得了较大成果,但是,这种改性的结果常常是冲击强度得到显著提高,而相应固化物的耐热性和模量随之下降,因而往往不尽人意。近年来国内外学者致力于研究一些新的改性方法,如用耐热的热塑性工程塑料和环氧树脂共混;使弹性体和环氧树脂形成互穿网络聚合物
(IPN)体系;用热致液晶聚合物对环氧树脂增韧改性;用刚性高分子原位聚合增韧环氧树脂等。


 1、 热塑性树脂增韧环氧树脂

 

 

采用热塑性树脂改性环氧树脂,其研究始于80年代。使用较多的有聚砜醚(PES)、聚砜(PSF)、聚酰亚胺醚(PEI)、聚酮醚(PEK)、聚苯醚(PPO)等热塑性工程塑料,人们发现它们对环氧树脂的改性效果显著。这些热塑性树脂不仅具有较好的韧性,而且模量和耐热性较高,作为增韧剂加入到环氧树脂中同样能形成颗粒分散相,它们的加入使环氧树脂的韧性得到提高,而且不影响环氧固化物的模量和耐热性。

 2、热塑性树脂增韧机理

热塑性树脂增韧环氧树脂的机理和橡胶增韧环氧树脂的机理没有实质性差别,一般仍可用孔洞剪切屈服理论或颗粒撕裂吸收能量理论。但是从实验结果看,热塑性树脂增韧环氧树脂时,基体对增韧效果影响较小,而分散相热塑性树脂颗粒对增韧的贡献起着主导作用。孙以实等人提出下述桥联约束效应和裂纹钉锚效应。

 

 

(1)桥联约束效应:与弹性体不同,热塑性树脂常具有与环氧基体相当的弹性模量和远大于基体的断裂伸长率,这使得桥联在已开裂脆性环氧基体表面的延性热塑性颗粒对裂纹扩展起约束闭合作用。
     (2)裂纹钉锚效应:颗粒桥联不仅对裂纹前缘的整体推进起约束限制作用,分布的桥联力还对桥联点处的裂纹起钉锚作用,从而使裂纹前缘呈波浪形的弓出状。



文章名称:环氧树脂增韧改性
文章链接:http://www.jiaoshui.net/news/13478.html
文章关键词:热塑性树脂增韧机理,热塑性树脂增韧环氧树脂,环氧树脂增韧改性
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